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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PT Müll / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Entliehen	Frist: 11.11.2024	Vorbestellungen: 0

Die aktualisierte Neuauflage bietet die bewährte Orientierung des Physiklernens an spannenden Kontexten. Anhand von konkreten Beispielen aus dem Alltag sowie aktueller Forschungsthemen erläutert der Autor die großen Themen: vom Weitsprung-Weltrekord zu Marsmissionen, vom schrägen Wurf zu den keplerschen Gesetzen bis hin zur Gravitation Schwarzer Löcher (Nobelpreis 2020). Hilfreiche Anregungen für Lehramtsstudierende.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort 7 / / 1 Fundamentale Konzepte: Das Trägheitsgesetz 13 / 1.1 Die deterministischen Gesetze der Mechanik 14 / 1.2 Formulierung des Trägheitsgesetzes 15 / 1.3 Das Trägheitsgesetz und die Physik des Auffahrunfalls 20 / / 2 Geschwindigkeit und Beschleunigung - Bewegungen im Sport 27 / 2.1 Geschwindigkeit und Beschleunigung im Sport 28 / 2.2 Hammerwurf 28 / 2.3 Geschwindigkeit und Beschleunigung beim Bungeesprung 38 / 2.4 Weitsprung und schräger Wurf 43 / 2.5 Der Grand Jete und die Wurfgesetze 54 / / 3 Fundamentale Konzepte: Das newtonsche Bewegungsgesetz 57 / 3.1 Kinematik und Dynamik 58 / 3.2 Kopfball 59 / 3.3 Das newtonsche Bewegungsgesetz 64 / 3.4 Umgang mit der newtonschen Bewegungsgleichung 68 / / 4 Das newtonsche Gesetz anwenden - Sicherheit im Auto 73 / 4.1 Unfall ohne Sicherheitsgurt 74 / 4.2 Das newtonsche Bewegungsgesetz und die Sicherheit im Auto 77 / 4.3 Die Knautschzone 79 / 4.4 Sicherheitsgurte 81 / 4.5 Gurtstraffer 84 / 4.6 Die Bewegung des Fahrers relativ zum Auto 85 / 4.7 Airbags 88 / / 5 Fundamentale Konzepte: Arbeiten mit der newtonschen Mechanik 91 / 5.1 Systemgrenzen und äußere Kräfte 92 / 5.2 Das dritte newtonsche Gesetz 97 / 5.3 Wechselwirkungsprinzip 99 / 5.4 Zwei Arten, das zweite newtonsche Gesetz zu verwenden 104 / 5.5 Mechanische Probleme nach Rezept lösen 110 / 5.6 Haft- und Gleitreibung 113 / 5.7 Genauere Analyse einiger einfacher Beispiele 118 / / 6 Reale Bewegungen modellieren - Ein Sturz aus 30 000 m Höhe 127 / 6.1 Die höchste Stufe der Welt 128 / 6.2 Erstes Modell: Freier Fall 130 / 6.3 Modellieren des Sturzes 131 / 6.4 Fallschirmsprünge mit konstanter Luftdichte 136 / 6.5 Numerische Integration der Bewegungsgleichungen 149 / / 7 Fundamentale Konzepte: Energieerhaltung 161 / 7.1 Energieformen 162 / 7.2 Energieumwandlungen 167 / 7.3 Felder, Kraft und potentielle Energie 168 / 7.4 Energieerhaltung 170 / 7.5 Antrieb aus eigener Kraft 182 / 7.6 Muskelkraft und Arbeit 187 / 7.7 Die Bedeutung der potentiellen Energie 190 / 7.8 Feldenergie und potentielle Energie 195 / 7.9 Leistung 198 / / 8 Impulserhaltung - Bruce Willis rettet die Welt 201 / 8.1 Kann man einen Asteroiden sprengen? 202 / 8.2 Der Impulserhaltungssatz 205 / 8.3 Impulssatz für offene Systeme 210 / 8.4 Der Asteroid wird gesprengt: Anwendung der Erhaltungssätze 211 / 8.5 Modell des Asteroiden als Schutthaufen 215 / 8.6 und wie sieht es in der Realität aus? 217 / / 9 Raketen - Der Start einer Saturn V 219 / 9.1 Kann man mit einer Kanone bis zum Mond schießen? 220 / 9.2 Gravitationspotential und Fluchtgeschwindigkeit 226 / 9.3 Raketenantrieb 231 / 9.4 Der Start einer Saturn V 233 / 9.5 Die Raketengleichung 237 / 9.6 Flugbahn und Geschwindigkeit von Apollo 12 242 / 9.7 Beschleunigung während des Raketenstarts 246 / 9.8 Das Stufenprinzip 248 / 9.9 Was ist J002E3? 250 / / 10 Himmelsmechanik - Per Anhalter zu den Planeten 253 / 10.1 Energien im Sonnensystem 254 / 10.2 Die keplerschen Gesetze 257 / 10.3 Flächensatz und Drehimpulserhaltung 269 / 10.4 Hohmann-Übergangsbahnen 273 / 10.5 Energetik der Reise zum Mars 277 / 10.6 Energie beim Start von der bewegten Erde 280 / / 11 Elastische Stöße - Der Swingby-Mechanismus 285 / 11.1 Raumsonden auf dem Weg ins Weltall 286 / 11.2 Reisen zu den äußeren Planeten 287 / 11.3 Elastische Stöße in einer Dimension 288 / 11.4 Einige Spezialfälle 292 / 11.5 Elastische Stöße in drei Dimensionen 294 / 11.6 Pioneer 10: Start und Flug zu Jupiter 299 / 11.7 Das Swingby-Manöver als himmelsmechanisches Problem 302 / 11.8 Das Swingby-Manöver als elastischer Stoß 305 / 11.9 Voyagers ¿Grand Tour" 309 / 11.10 Pioneer- und Flyby-Anomalie 311 / / 12 Gezeiten und beschleunigte Bezugssysteme - Raumstationen 315 / 12.1 Schwerelosigkeit und künstliche Gravitation 316 / 12.2 Gezeitenkräfte im inhomogenen Gravitationsfeld 317 / 12.3 Weltraumseile 322 / 12.4 Gezeitenkräfte bei Monden und Planeten 329 / 12.5 Gezeiten auf der Erde 332 / 12.6 Newtonsche Mechanik in beschleunigten Bezugssystemen 337 / 12.7 Künstliche Gravitation in einer rotierenden Raumstation 344 / 12.8 Umgang mit Scheinkräften 358 / / 13 Gleichgewicht und Drehbewegungen - Ein Ballett-Divertissement 361 / 13.1 Statisches Gleichgewicht 362 / 13.2 Drehbewegungen 374 / 13.3 Pirouetten und Fouettes 379 / 13.4 Gleichgewicht in der Bewegung 384 / 13.5 Kräfte am starren Körper 394 / 13.6 Unmögliche Ballettsprünge 396 / 13.7 Kreisel 398 / 13.8 Die Stabilität des Fahrradfahrens 404 / / 14 Geführte Bewegungen und Zwangskräfte - Achterbahnen 407 / 14.1 Achterbahn-Design 408 / 14.2 Energieerhaltung und Geschwindigkeit 408 / 14.3 Die Geometrie geführter Bewegungen 413 / 14.4 Zwangskräfte 419 / 14.5 Kreisförmiges Tal und Pendel 425 / 14.6 Die Achterbahn-Formel 433 / 14.7 Airtime - schwerelose Hügel 436 / 14.8 Warum gibt es keine kreisförmigen Loopings? 437 / 14.9 Der Klothoidenlooping 443 / 14.10 Mauskurven 448 / 14.11 Herzlinie 449 / 14.12 Vom oder hinten sitzen? 450 / / A Mathematische Methoden Al / A.1 Vektoren und Skalare Al / A.2 Addition von Vektoren Al / A.3 Skalarprodukt A3 / A.4 Komponentendarstellung A4 / A.5 Gemeinheiten beim Fahrradfahren A5 / A.6 Das Vektorprodukt A8 / A.7 Differentiation von Vektoren A9 / A.8 Ortsvektor, Geschwindigkeit und Beschleunigung A9 / A.9 Drehwinkel und Winkelgeschwindigkeit All / A.10 Integration von Vektoren A13 / A.11 Linienintegrale A13 / A.12 Gradient und Äquipotentiallinien A15 / / B Wichtige Formeln und Gesetze im Überblick A17 / / C Literatur A25 / / D Bildnachweis A31 / / Sachregister A33