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Experimentalphysik 1 (Klassische Mechanik) - Formelzettel/CheatSheet $7.59
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Experimentalphysik 1 (Klassische Mechanik) - Formelzettel/CheatSheet

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  • Course
  • Experimentalphysik 1 (PH0001)
  • Institution
  • Technische Universität München
  • Book
  • Experimentalphysik 1

Umfangreiches doppelseitiges handschriftlich beschriebenes Cheat Sheet / Formelblatt zur Klausur in Experimentalphysik 1, enthält alle Stoffgebiete des gesamten ersten Semesters (Klassische Mechanik, Bezugssysteme und Scheinkräfte, Systeme von Masseschwerpunkten, Dynamik starrer Körper, Schwingu...

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Document information

  • November 10, 2020
  • January 21, 2022
  • 3
  • 2019/2020
  • Other
  • Unknown

Subjects

  • physik
  • experimentalphysik
  • prüfung
  • klausur
  • cheatsheet
  • formeln
  • zusammenfassung
  • vorlesung
  • formelblatt
  • lernen
  • mechanik
  • dynamik
  • wellen
  • schwingungen
  • massepunkte
  • hydrostatik
  • hydrodynamik
  • bezugssysteme
  • tum
  • ki

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  • Edition:

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  • Technische Universität München
  • Physik
  • Experimentalphysik 1 (PH0001)
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2  reviews

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By: mavawie • 1 year ago

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By: lukasw1 • 2 year ago

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AdelinaB

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EXPHYSI KRÄFTE
verursachen




p--MvlpJ--kg5EE-_@2.AkMONS
ENERGIE Äste
-




Impuls änderung
-




Newtonsche Axiome
ARBEIT (w]




,⇐„ „ wµ „„„„„„„„„„„⇐„„„„⇐„„„
]
: =




„„„„„„„
NCtI--Noe-ntnitA--YY-a@v-.jp ☐
BEWEGUNG SZUSTAND " TRÄGHEITSGESETZ
Radioaktiver Zerfall
①
:
:
r,
Ruhe der
gleichförmigen Bewegung W =

f. f-( r ) dr E =/ F- D8 mit F- = -

F- Ep ( Potential)
, Impuls : Ö
PRINZIP F-
=
0

JE
, ,

(z.B Weltall ÜUA Sfadr GIF)
Epot in
-


= = -


= .




E-
Aktivität # IN
1¥ Arbeit Körper
und W >
0=4 MI Kraft F-
am
☐ →



Epot
= =




Mgh
3. REAKTIONS PRINZIP
( zer fälle zeit)
: =
(F) =
N wco
=

pro
Paarweises Auftreten E = E
→
Körper verrichtet Arbeit
BEISPIELE :
-


z 1



Bungee Jumping
•




WECHSELWIRKUNGSKRÄFTE
W =
[ „ g. = Es ( og ① [ „ =
freu ,


KINEMATIK



.FI/2s=T--2Jc-F-gP--dd-Y--E.v-
„


Beispiele Egt
Freier Fall
?
" bei Fseii Farrah ×
h
-
-
"




„ „÷„.„ „ ÷„
- -

• :
:
-

-




„ „ „ „„ „

„„ „ [ „ „
,
„ „„
SCHRÄGER WURF „„ „
„„ „„ „ ⇐ „

„ „ „ a. , „•
= µ .gg „ „„
„ „„
µ Ehdgeschw.v-irzng-ooloopingHLE-E.IE




DEMO
✗ A) =
Ea .
E + rot + ×, Gravitationskraft : Fa = -



G =
M Ü -
Erot =
EIW >
=
Elw
Gewichtskraft Er „„ „ „„„ Freiburg
¥
in einzelne M
Richtungen 9 F- wärme 5
:
-




D-
-




Durchtritt
-




leistung
= .

=




( E. ¥!)
Fauna schiene
( EE;) ) ↳'° "" " ⇐ =
÷" ¥
Canning
-

"

[ (f) nitrit ) # mir
-




tuq-OHI-EXE-wot-O-olBEWEGUNGSGLEICHUN.IO
=
a.
-




it
ELASTISCHE KRÄFTE "" "




py.ge#..,.p. .n,y. yy..,=gg..,xy.m, ,L&
""
sind unabhängig voneinander ! T
=



Richtungen
""

Fcn
-

=



RADIAL BEWEGUNG


ftp.at-i-T-m-imiaw-U-dd-V#f=y=-(--)SATZV0NSTElNERni+dl
Normal Kraft ( :{ jüngerer >
FN Fu Tgleicn setzen
TRÄGHEITSMOMENT I ] )
selten
=

KREISBEWEGUNG
-
-
_




wt
.


,

⇐
„ „„ „ .
„ „ „ = ,


rwsint „
„ „ „ „ „ „„
„
„„
Winkelgeschwindigkeit
„ wir =
( Hooksches
Massen „
S Y Gesetz mit ✗
verformung) „
-
-
r -




ip
→
× mm' Ä MNET
• = =
÷ in [ ¥] > o
nun
✗ = .


JA =
Isp +
Mal
'



REIBUNGS KRÄFTE entgegen J
✗ F- Ü Richtungen
-


• :
= =

"
Für Freiburg -ünpwna tes T
ÜÜÄ%Ä ¥
DREHM0MLNtpyq@Reibunglyu.t
zenm.petalbescu.az EH
-
= = -




=
wx (wxr ) Haft -


, Gleit -

, Roll -
DREHIMPULS L -
ERHALTUNG mit
Lges =
Kunst .




„ „ „ „ „ „ „ „„ „ „ a
>
na
>
gun )
F- =

µ
.
FN v Fa
"


nicht rutschen
•

"
, = F. T.s.int
F.
oi-ai-angenn.at/-aiiiiiiiiaaial
= > → •
+



Bann -
KEPLER




„„„„qg.q„„,„gµ
TRÄGHEITSMOMENT EI
Beiwelchenxistynaxz.my
cosY.cn 1. %
?
an = Elipsensatz E- TAJ




fzmlzmnm.mn#mgh--Envi+EJsw
a
=
=p w e. =




at Sint Voll 45hr2
① Kugel
a r ✗ 2.
=

Flächen satz
=




# 4=0
' -




± ynaxlx )

!!
>
✗
=
>




!
=


Schale 2
↳ Mp
¥ E) E.
3. Mantel ldccr )
kürnungsraaiusp LEIF,
'
-

= > ur Scheibe kurz ☒ E, mit
äxcbx ( actio
-
=
. -

can :




L-seiua-nge-erbeikst.my

DEMO
„÷ Quade % ( :b)
„„„ „
_ a

voilzyiinao Eur „ e gilt
> :
+ „ * + ✗< konst
µ
= .




„ „ „„ „ „ „„ gg „
„ „


kieri.Js-xnrz-syn.fi?h-TV
„„ „ „
„
, „
„
. .



„
„ .


?
A Dünner Stab




=→NkRÄE
Wenn s.in/cos im Nenner
INERTIALSYSTEM E
beim Kräfte aufstehen ist




qq.wa.wi.m.p.a.s.nu#O.---mw--l Fxw
Newtonsche Axiome KREISEL BEWEGUNG Iawa ( Ib E) wbwc
-




Euler
__
-




gelten
-



es -
>
na


und Mb Ibwb es meistens falsch !



¢
Rotierendes Hauptachsen sy Ster (I [ a)
:
-
-




-0
a- w wa
- -




. .




SCHEIN KRÄFTE -
NICHT INERTIALSYSTEM E Mc Iwc CIA E.) wawb


( Ü! )


amüsanten
- -




=w☐tEgggß
- -




#
( ¥)
-




bei 4=450
/
WURI
gegenüber Inertialsystem beschleunigt
-




=
In NUTAMON
Trägheitskraft F-
:

Mia maximal
-

= -




pro " ,
Figgis:
"
" Eiern um Achse
„

Zentrifugalkraft F. = -

II „ „ „ „ „ „„ „ „ „„ „ „ „
mit 14--4=0 KONSERVATIVE KRÄFTE




LOK-x-tv-x.my EFijw-rs.ir#laesscnwrnntV*Vi--rEn
|
.




) frei
senkrecht aufeinander und sind [ nicht Gesamt arbeit Teilchen entlang
µ
an eines
S (ruhend) PRÄZESSION
Bezugssystem
:

ranntest
EE
,
0
SSS ( Make geschlossenen Weges
=




Kunst ) [ ) Kr) d>
s
¥ E
'

Bezugssystem ( v
=
×
=
me RE
Rp
- -


-




depot
:
.
-

-
-




, F = -



/ dx
= 2mW ✗ ü) Zu E- 0
liegen sie übereinander
.


STÖßE STARRE KÖRPER - 6 Freiheitsgrade
Rotation




„„„„„„
ZMv.w.sinonita-i-2v-xwunai-i-i w-n.rs
=
(Translation ,



ELASTISCHER
STOß IN ELASTISCHER STOß "
I: s

÷
"
Mlrixvs)
Lspuno


;
↳ =
↳ unsp
0 5>
•
O
Zentral ? O > -




( auch mit Vektoren )
mnsi-s-mi-r.sk)
- -




☐→ 0
-

:
" +
!
Impulserhaltung bei vollkommen
"




Impuls erhaltung :B + Pz Pi Pi in Lsp Im Ai -1mn ? ) Ü IÜ




DEMO
= =
+ , =

man (m µ ,> ✓ °




a.÷n:a.:pgeaemunx.
+
my + =




: : : : ÷÷÷:: : qy.gg#;.---/
EEEEng.PE?+E-jz--EI+EI I Mini Ei
=

Mzrii




::::
"


Energieerhaltung
+
mit DE µ
= .
.
.

"
,
<
ohne äußere Kraft gleichförmige Bewegung
)
Ekinz
Ekini
→ " '
Ekin -1 Ekin + DE =
+
>
((m -

Mz ) " + zmzvz )
MASSEN SCHWERPUNKT mit DE ( MIE ) Es 0
um den Ursprung




pe.N U
<

{
-




" =


M Ts
-




= - =
nivi K =
( ( Mz -
m ) v2 -12mn ) ( Deformation wärme o.ä.

Es
, ,




£g?ü!-
,




[ Energieübertragung E-
'
" LTE
WELLEN ortsfest
= =


Miri ELASTIZITÄTS ZAHLE nicht
.




"÷?€U]
= -
-




Relativ :[ =
E- % reduzierte
Nicht Zentral
>



voll elastisch ]
Ltransport
E--1
I÷I¥- und
Inputs
:
90
:
( auch riths.us)
{




|
Masse µ Energie
=
.in elastisch
=

Ünz
-




E- F- trau
von
In Th
{ iF" "
= ⇐o : von
oder 1: '
-01
-


: = ✓✗ =
Vs COS
(zusätzliche
=p Es E- Es Vy vi sin 0-1 KRAFTSTOß Longitunale Wellen
Auslenkung ÜD der
in
Ausbreitungs
-

:
=

; Randbedingung Impuls änderung
-
_



( z.B
Schall Druck)
benötigt)
Welle
richtung
.



,
✓
zentralen E- MÄS ) /
2: Vico soc
Impuls ( bei Üns
=



Drehimpuls
✗
# Ünz ; Is Fete Ap pe pa Fdt FDT
-
i. -

= =
=
nz =
-

m =
- -




Transversale
_




"
Vi sin 0-2 Wellen
Auslenkung D senkrecht zur
) Erhalten
=

( bei dezentraler 0 Y mit vi :



g
=
n = >
( z.B Seit welten )
Ausbreitungsrichtung Ü der Welle
.




Bei ausgedehnten Körpern :




„ „„ „ g.
ngggegum.nu , „„ ,




SCHWINGUNGEN -

ortsfeste
periodische Schwankungen bei festen Punkt :
c=✓=zf=Ff




""""""""Lw=Ü |
wirkende Kräfte
Harmonische mit
homogener DGL :
m ; =
-



bi -



kx ( " " " ""
) "" " "" " "
bei Transversal wellen
✓=
F =
antreibende Kraft




Ekin-Esot-EKAZXHJA-oswt-YIHI-AHI.ws/w't-
☐ mita„=r±r w
Eges
.be#Ene)-v:a*.--ijt
:

FFM
=
UNGEDÄMPFT GEDÄMPFT # (
"

Nun 7- sei
"


=p A
t t )
gir schwache Dämpfung µ
> = .




) Fourier
Zerlegung
:

b) APERIODISCH GRENZFALL
g- wo Elastizitätsmodule :




⇐
ao-iE-aosnw.tt 4N)
.




FA) bei
longitudinal wellen
Anax
TJA %
-

iltto
Jt E
=
=

mit A- (f) Ao e- ✓ exponentielles
( Gleichgewicht Abklingen : = .




schnellsten erreicht )
DürfteEnz
.
= .



wird

Amplitude ⇐ Gesamtheit
am
A : der Auslenkung aller Frequenzen
mit
gewiß
,

Schwingung )
"
" "sina.it
V
w - :

:*:
=

" " Exon : *
Mit Grund
c) KRIECHFA " X > wo wn . .




yqj-c.es#a,eicnungmT
lwt -14 ) Phase Mit PK
:

Phasenverschiebung 4 charakt .




\ 3¥
-
=
Ey
Jetzt TRANSMISSION : 1- =
( bei sehr starker
, Dämpfung )
W Kreis
frequenz T
Schwingungs dauer




DEMO
:
:
;


d) ÜBERKRIISCHE DÄMPFUNG ✗ In ¥2 8T .LI?-g-
=
= =


"" "" " ""

÷"
f 2MW >> wo
" " °
2T und 1-
" "
W "
= =
y
(w '
wird ✗ min
Amplituden des 1. , 2. Ausschlags
komplex >
keine
Schwingung
. -


=




÷: "
b IM

Ü+2yÜ+WoZ✗
mit
2g EA "
= ^
t, =
g- mit Act , )= .
"
( starkes )
Reibung / Dämpfung
""" " " " " " " " " " "" " PHYSIKALISCHES PENDEL """" "




Ansatz
DG.tt-Dnax.sn/kx-+wtt-0-
)
/ ( l ( eilwot
-14
d. h 2- TORSIONS SCHWINGUNG
B. (f) :
•


✗ =




„G- µ¥ßEYq.gwz_@Eunai---eoE-Ewz__OEcsIEenEnseai-.ran-.s.i
.




" ,



MATHEMATISCHES PENDEL keine Auslenkungen sin - o : e)
SCHWINGENDE FEDER )



☐
i v. c- + ( nach rechts /
+ e.
M ID Ö Mgd
[
= =
nach links )

Auslenkungen sino a. Punktförmige Masse
. -



ne

GG }
-

_




F KX DREH SCHWINGUNG mit 2¥ Etf
'
Drehachse
M
frequenz
=
Wellen zahl k
'
= -




Kreis
⇐
✗ so w
m f. §
-




dat mgd
= _




f- Torsion konstante D= ;
mg
= = -




✗☐ E- Fa )
.




Ho ist bei
Gleichgewichtslage Phasenwinkel ① verschiebung der Welle bei E- 0
}
ke_@YM--D.Y
und ~

✗


)
< ☐ „ + e. ,
-101 )
*
„„ „ an ,
wt
"
„ „„ „
IF oder : DCZ , t) =
c .
eickz =,




FF =
Fa = >
k
und E- ↳
Ei!
Energie E ? kDM2 (
Schwingungs energie )
=

l
, ( von Teilchen übertragen ,

Erzwungene mit
inhomogener DGL
"
nö = -



kx -

bi + F. coscwt )
Überlagerung
Dz Dnt ☐ neu
von
Schwingungen E = 2)Erf
'
Di ( Wellen
energie)
LÖSUNG
=




Ü+2y✗+wI✗=Kcos(w÷=
modulierte
Amplitude
:


:#¢-0 reger frequenz
:
Ei

#-
mit W:
% (t ) ✗ Park ) wn-zw-h.scnwen.mg ) Durchschnitts
State)
✗ ""
[
+ mit
-
"
'


zjzp A. f Dm (
leistung Energieübertragung
=
v

Ggf
: = -




-
kx neue
Frequenz ü =
WÄR
•
Ansätze für ✗ nonlt) :




E-
F" Fo
mit µ
(t ) [ 2A ( WTF t ) / ios / WIE t ) Intensität I
2K2gr fz Dm
( Leistung
pro Fläche
)
• =
=




xltl-Acoslwtl-BsinlwtVGekoppe.lk
✗
=

A) eiwttczeiwt
=
= cos senkrecht zu Ü
✗ ↳

✗ (f) = Acoslwtt d) + ceitcoslw '
t)
Schall
Schwingungen ↳ 10 log ¥ (schallpegel) A- Ei dB
:




¥% """
nw.z.tw?,-gw,F-Anaxbeiw=Twoz--y
=
Lösen par (t )
-

• von ✗ :

A (w) =

)
-
.

( Betrachtender Form der ihhon
kges Ges In Fez -12dB )
-




k ( mit ↳ Referenz
¥} }
=
+ Kz = +
bei 10
.




,



z.B Ä k¥9 E- °

eq-ur-fm-mk-i-w-E.IT?--n
Wizjww Phasenverschiebung
+ " ""




Mkonstnktiv-desmhhvß"
.




fand
.




"" "
-


" """
" " " ° " " Zeit "
" "
)
INTERFERENZ
=
und tikatt
Auslenkung zw
gleicher
Ort




fwi-Fng.panagna.ge
.




harmonische
Schwingungen
- - ,



Gületaktor Q




""*
feüioölllllbäöeuy
xD
nix:-. kx .
gun
-
-
-




W >> Wo
=




¥
W "
W W Wo

YI Ich YIN ¥
"
Mein Fourier kann als
① qlxn ) Jede Welle
"
ten
FAHRT
" :
x
D=
=
-




Mit ( und 1- an
-

„
=
-


= =
-



=

Trägheit
=
→
dominiert
→ Federkraft
→
Reibung Normal Koordinate # ÜBERLAGERUNG Mehrerer einfacher
überwiegt ✗ (f)
+
=
Arcos ( w , + + C.)
Überwiegt phase g A =
Fo FE " ✗
+
Ihn + xz ) Sinus -
Wellen beschrieben werden "


A)
→

G)
=


d- Verlust faktor
=
-
-




Wz W X Azcoscwzt
-




' = +
Phasen ver E
-




keine bei a. phase er { (×
( Ed) sinlkx Ed)
-


→
,
-


→ = -

=
→
o × wtt
µ
Yntyz 2A
Fuß
Cos
-

, = -




Schiebung d
fo Resonanzfrequenz W> =

; Wz

÷:S
-




RESONANZ
. .




\
_




-
=
.





?⃝ ?⃝ ?⃝

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