Übungsbuch Physik für Dummies. Steven Holzner

V: Ständig unter Strom: Elektrizität

      Dieser Teil erklärt alles über Elektronen, die sich bewegen, das heißt elektrischen Strom. Außerdem lernen Sie, wie man Widerstände und andere Elemente in Schaltkreisen verwendet und wie man den Strom in verschiedenen Zweigen eines Schaltkreises berechnet.

      Teil VI: Der Top-Ten-Teil

      Dieser Teil enthält einige wichtige Hilfsmittel; zum Beispiel zehn gute Webseiten mit physikalischen Grundlagen und Kursen. Außerdem werden die zehn häufigsten Fehler vorgestellt, die bei der Lösung physikalischer Aufgaben gemacht werden – und wie man sie vermeidet.

Die Symbole in diesem Buch

      In diesem Buch werden verschiedene Symbole benutzt, die die folgenden Bedeutungen haben:

      

Dieses Symbol verweist auf nützliche Tipps, Ideen und abgekürzte Verfahren, die helfen, Zeit zu sparen, oder auf andere Wege hindeuten, eine Aufgabe anzugehen.

      

Dieses Symbol verweist auf physikalische Gesetze oder besonders nützliche Gleichungen, die man sich merken sollte.

      

Dieses Symbol verweist auf Beispiele, die zeigen, wie man eine bestimmte Art von Aufgaben angeht.

      

Bei diesem Symbol finden Sie die Lösungen zu den Beispiel-Aufgaben.

Los geht's

Sie sind nun bereit, sich das erste Kapitel vorzunehmen. Natürlich müssen Sie nicht dort beginnen, Sie können überall anfangen. Dieses Buch wurde so geschrieben, dass das möglich ist. Wenn Sie aber einige wichtige, allgemeine Grundlagen für das Lösen von Aufgaben kennenlernen wollen, starten Sie mit Kapitel 1.

Teil I

      Physik in Bewegung

      IN DIESEM TEIL …

Dieser Teil beschäftigt sich mit der Physik der Bewegung. Physiker wissen alles über Messungen und machen auf deren Grundlage Vorhersagen. Dabei helfen nur wenige grundlegenden Gleichungen schon enorm weiter.

      Die Kapitel in diesem Teil bieten eine Vielzahl von Aufgaben insbesondere zu den Größen Geschwindigkeit und Beschleunigung, zwei Lieblingsthemen der Physik.

Kapitel 1

      Einstieg in die Physik

      IN DIESEM KAPITEL

       Die Grundlage von allem: Messungen

       Vereinfachung durch wissenschaftliche Schreibweise

       Einheiten umrechnen

       Der mathematische Werkzeugkasten

      Dieses Kapitel startet mit einer Diskussion grundlegender physikalischer Messungen. In ihrem Kern beruht die Physik darauf, mithilfe von Messungen Werte von Größen wie Masse, Geschwindigkeit oder elektrische Leistung zu bestimmen. Aus den Messergebnissen und den passenden Gleichungen lassen sich dann Werte für andere Situationen vorhersagen. Darum sind Messungen Ihr idealer Ausgangspunkt. Darüber hinaus beschäftigen Sie sich mit dem Umrechnen von Messergebnissen zwischen verschiedenen Maßeinheiten und Sie merken, wie Sie Ihre Mathekenntnisse zur Lösung physikalischer Aufgaben verwenden können.

Das Weltall vermessen

      Physik besteht zu einem großen Teil aus der Durchführung von Messungen – damit nimmt die gesamte Physik ihren Anfang. Aus diesem Grund gibt es in der Physik eine Reihe von Maßsystemen wie das MKS-System (Meter, Kilogramm, Sekunde) und das CGS-System (Zentimeter (engl. centimeter), Gramm, Sekunde). In den USA (und teilweise noch in Großbritannien) benutzt man darüber hinaus das angelsächsische Standardsystem, das auf »feet«, »pound« und »inches« beruht – das ist das FPI-System (FPI).

      

In der Physik haben alle Messwerte Einheiten (mit Ausnahme einiger sogenannter Kennzahlen, die hier keine Rolle spielen), etwa Meter oder Sekunden. Wenn Sie zum Beispiel messen wollen, mit welcher Geschwindigkeit ein Fußball in das Netz rauscht, müssen Sie die Entfernung in Metern und die Zeit in Sekunden messen.

Tabelle 1.1 zeigt eine Übersicht der Grundeinheiten (und deren Abkürzungen) im MKS-System. (Sie müssen sich nicht bemühen, sich diejenigen zu merken, die Ihnen im Moment noch nicht so vertraut sind; Sie können das später machen, wenn Sie es brauchen.)

Tabelle 1.1 MKS-Grundeinheiten

Messgröße	Einheit	Abkürzung
Länge	Meter	m
Masse	Kilogramm	kg
Zeit	Sekunde	s
Kraft	Newton	N
Energie	Joule	J
Druck	Pascal	P
Elektrischer Strom	Ampere	A
Elektrische Ladung	Coulomb	C

Das sind die Maßeinheiten, die Sie kennenlernen werden, wenn Sie in diesem Arbeitsbuch Aufgaben lösen und mathematische Glanzleistungen vollbringen. Tabelle 1.2 gibt einen Überblick über die Grundeinheiten des CGS-Systems.

Tabelle 1.2 CGS-Grundeinheiten

Messgröße	Einheit	Abkürzung
Länge	Zentimeter	cm
Masse	Gramm	g
Zeit	Sekunde	s
Kraft	Dyn