Physik

Messen · Bewegung · Energie

Der Physikbereich beginnt mit einem belastbaren Fundament: Größen sicher umrechnen, Modelle auswählen und Ergebnisse auf Plausibilität prüfen.

GRUNDLAGENGrößen, Einheiten und Fehler

Messen heißt vergleichen

Eine physikalische Größe besteht aus Zahlenwert und Einheit. SI-Basiseinheiten machen Ergebnisse vergleichbar; Präfixe wie kilo, milli und mikro verschieben Zehnerpotenzen.

1\,\mathrm{km}=10^3\,\mathrm{m}\qquad1\,\mathrm{ms}=10^{-3}\,\mathrm{s}\\v=\frac{s}{t}\qquad[v]=\mathrm{m/s}

Alle Werte in passende SI-Einheiten umrechnen.
Formel nach der gesuchten Größe auflösen.
Einheitenprobe und Größenordnung prüfen.
Ergebnis passend zur Messgenauigkeit runden.

SELBSTTEST 01

Tempo umrechnen

Ein Fahrrad fährt 18 km/h. Wie groß ist die Geschwindigkeit in m/s?

18 km/h ÷ 3,6 = 5 m/s.

MECHANIKBewegung, Kraft und Energie

Drei Perspektiven auf Bewegung

Kinematik beschreibt eine Bewegung, Dynamik erklärt ihre Ursache, und der Energieansatz vergleicht Zustände. Bei gleichförmiger Bewegung bleibt die Geschwindigkeit konstant; bei einer Beschleunigung ändert sie sich.

v=\frac{\Delta s}{\Delta t}\qquad F=ma\\E_{\mathrm{kin}}=\frac12mv^2\qquad E_{\mathrm{pot}}=mgh

Modellwahl: Frage zuerst, ob Zeiten, Kräfte oder Zustände verglichen werden. Das grenzt die passende Formel ein.

SELBSTTEST 02

Energie vergleichen

Was passiert mit der kinetischen Energie, wenn sich die Geschwindigkeit verdoppelt?

Wegen E_kin = ½mv² vervierfacht sich die kinetische Energie.