Grundlagen der Physik

Definition der Physik

• Beschäftigt sich mit messbaren Dingen in der Natur
• Untersucht Materie, Bewegung, Verhalten, Raum und Zeit, Kräfte
• Ziel: Verhalten des Universums verstehen

Physikalische Größen und Einheiten

• Darstellung durch mathematische Gleichungen
• Messung ordnet physikalischer Größe eine Maßzahl mit Einheit zu
• Beispielelement: Strecke (s = 5000 m)

Zehnerpotenzen

• Basis 10 mit positivem oder negativem Exponenten
• Beispiel: 10.000 = 10^4, 0,01 = 10^-2
• Anwendung bei großen und kleinen Maßzahlen

Vorzeichen (Präfixe)

• Erleichtern die Darstellung
• Beispiel: 10^-6 Meter = Mikrometer
• 10^3 Meter = Kilometer

Basisgrößen und abgeleitete Größen

• Basisgrößen: Nicht auf andere zurückführbar (Basisgrößen und Basiseinheiten)
• Abgeleitete Größen: Zusammengesetzt aus Basisgrößen (z. B. Geschwindigkeit = Strecke/Zeit, Einheit = m/s)
• Sieben Basisgrößen im SI-System

Einheitenumrechnung

• Notwendig für Vergleichbarkeit
• Beispiele für Umrechnungen: cm^2 → m^2, mm^3 → dm^3, Stunden → Sekunden

Mengenangaben in der Physik

Masse

• Maß für das Gewicht, aber ortsunabhängig
• Einheit: Gramm, Kilogramm (Basiseinheit: Kilogramm)

Stoffmenge

• Anzahl von identischen Teilchen (Atome, Moleküle)
• Einheit: Mol (1 Mol = 6.022 × 10^23 Teilchen)

Dichte

• Verhältnis von Masse zu Volumen
• Einheit: kg/m^3

Zusammenfassung

• Physikalische Größe: Symbol, Maßzahl, Einheit
• Sieben Basisgrößen: Länge, Zeit, Masse, Temperatur, Stoffmenge, elektrische Stromstärke, Lichtstärke
• Anwendung von Zehnerpotenzen zur Vereinfachung
• Vorzeichen zur Vereinfachung der Maßzahlen
• Kernmengenangaben: Masse, Stoffmenge, Dichte