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Grundwissen & Aufgaben

Im Grundwissen kommen wir direkt auf den Punkt. Hier findest du die wichtigsten Ergebnisse und Formeln für deinen Physikunterricht. Und damit der Spaß nicht zu kurz kommt, gibt es die beliebten LEIFI-Quizze und abwechslungsreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen. So kannst du prüfen, ob du alles verstanden hast.

  • Druck

    • Der Druck \(p\) ist definiert als Quotient von senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft \(F\) und Flächeninhalt \(A\) dieser Fläche.
    • Die Einheit des Drucks ist Pascal mit dem Einheitenzeichen \(\rm{Pa}\).
    • Häufig wird der Druck aber auch in der Einheit \(\rm{bar}\) angegeben.
  • Schweredruck

    • Als Schweredruck bezeichnet man einen Druck, den ein Körper nur auf Grund der Gewichtskraft der über ihm liegenden Flüssigkeits- oder Gassäule erfährt.
    • Für den Schweredruck gilt \({p = \rho \cdot g \cdot h}\).
    • Der Schweredruck ist unabhängig von Form und Querschnittsfläche der Flüssigkeitssäule.
  • Luftdruck

    • Der Luftdruck ist der Druck, der aufgrund der Gewichtskraft der Luftsäule überhalb eines Körpers auf diesen Körper wirkt. 
    • Luftdruck wird häufig in der Einheit \(\rm{bar}\) angegeben, wobei \(1\,\rm{bar}=10^5\,\rm{Pa}\) entspricht.
    • Der mittlere Luftdruck der Atmosphäre auf Meereshöhe beträgt mit \(101\,325\,\rm{Pa}\) etwa \(1\,\rm{bar}\).
  • Auftriebskraft

    • Auftriebskräfte wirken auf Körper, die ganz oder teilweise in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht sind.
    • Der Betrag der Auftriebskraft ist \({F_{\rm{A}}} = {\rho _{{\rm{Medium}}}} \cdot {V_{\rm{K}}} \cdot g\) (Gesetz des Archimedes).
  • Herleitung der Auftriebskraft aus dem Schweredruck

    • Ursache für den Auftrieb ist der Schweredruck.
    • Die Auftriebskraft ist gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit bzw. des verdrängten Gases.
  • Sinken, Schweben, Steigen, Schwimmen

    • Auftriebskraft \(F_{\rm{A}}\) in einem Medium und Gewichtskraft \(F_{\rm{G}}\) eines Körpers bestimmt, ob dieser sinkt, schwebt, steigt oder schwimmt.
    • Beim Schwimmen taucht ein Körpers gerade so weit in ein Medium ein, sodass gilt \({F_{\rm{A}}} = {F_{\rm{G}}}\).
  • Einheitenumrechnung beim Druck

    • Physikalische Größen sind das Produkt aus einer Maßzahl und einer Maßeinheit.
    • Die SI-Einheit des Drucks ist \(\left[ p \right] = 1\,\rm{Pa}\).
    • Häufig werden Drücke in der Einheit \(\rm{bar}\) angegeben. Dabei gilt: \(1\,\rm{bar}=100000\,\rm{Pa}=10^5\,\rm{Pa}\).

Versuche

Das Salz in der Suppe der Physik sind die Versuche. Ob grundlegende Demonstrationsexperimente, die du aus dem Unterricht kennst, pfiffige Heimexperimente zum eigenständigen Forschen oder Simulationen von komplexen Experimenten, die in der Schule nicht durchführbar sind - wir bieten dir eine abwechslungsreiche Auswahl zum selbstständigen Auswerten und Weiterdenken an. Mit interaktiven Versuchen kannst du die erste Schritte Richtung Nobelpreis zurücklegen.

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Ausblick

Du bist gut in Mathe und schon ein halber Ingenieur? Hier gibt’s für Fortgeschrittene vertiefende Inhalte und spannende Anwendungen aus Alltag und Technik.

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Geschichte

Die moderne Physik beruht auf den Erkenntnissen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in ihrer jeweiligen Zeit. Aber lies selbst!

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