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I P H Y S I K

MECHANIK

F. HERRMANNSKRIPTEN ZUR EXPERIMENTALPHYSIK ABTEILUNG FU"R DIDAKTIK DER PHYSIKUNIVERSITA"T KARLSRUHE AUFLAGE 1997%%[ Page: 1 ]%%


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Hergestellt mit RagTime Druck: Universita"tsdruckerei Karlsruhe Vertrieb: Studentendienst der Universita"t Karlsruhe Ma"rz 1997

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Inhaltsverzeichnis   1. Mengenartige Gro"ssen  7 2. Impuls und Impulskapazita"t 9 2.1 Definition des Impulses 92.2 Die Impulskapazita"t 10

3. Die Kraft 11 3.1  Impulsstro"me 113.2  Die Stromrichtung 12 3.3  Die Impulsstromsta"rke 133.4  Geschlossene Impulsstromkreise 14 3.5  Die Kontinuita"tsgleichung 15 4. Impuls und Kraft als Vektoren 17 4.1  Der Impuls als Vektor 174.2  Die Kraft als Vektor 17 4.3  Die Newtonschen Gesetze 184.4  Die Gravitationskraft 19 4.5  Impulsbilanz bei Drehbewegungen 204.6  Verzweigte Impulsstromkreise 22

5. Impulsstrom und Energiestrom 24 5.1  Der Zusammenhang zwischen Energiestromsta"rke, Impulsstromsta"rke undGeschwindigkeit 24 5.2  Die Analogie zur Elekrizita"tslehre 265.3  Verallgemeinerung auf drei Dimensionen 27

6. Energiespeicher 28 6.1 Der  bewegte Ko"rper als Energiespeicher  - die kinetische Energie 286.2 Die Feder als Energiespeicher 29 6.3  Das elektrische Feld als Energiespeicher 296.4  Das Gravitationsfeld als Energiespeicher 30

7. Stossprozesse 31 8. Dissipative Impulsstro"me: Reibung und Viskosita"t 33%%[ Page: 3 ]%%


9. Die Analogie zwischen Mechanik und Elektrodynamik - der Dualismus    innerhalb von Mechanik und Elektrodynamik 35 9.1 Die Analogie 359.2 Der Dualismus 36 9.3 Beispiel 379.4 Mechanische Materialkonstanten 39

10. Schwingungen 41 10.1 Kinematik und Dynamik 4110.2 Qualitative Diskussion einiger Beispiele von Schwingungen 41 10.3 Das ungeda"mpfte Federpendel 4410.4 Das geda"mpfte Federpendel 46 10.5 Erzwungene Schwingungen 4810.6 Elektrische Analoga und duale Anordnungen 50 10.7 Zwei gekoppelte Federpendel 5010.8 Erzwungene Schwingungen von zwei gekoppelten Pendeln 53 10.9 Freiheitsgrade 5510.10 Zwo"lf gekoppelte Pendel 55

11. Chaotische Vorga"nge 57 12. Drehimpuls und Drehmoment 60 12.1 Der Drehimpuls als mengenartige Gro"sse 6012.2  Der Zusammenhang zwischen dem Drehimpuls eines Systems von 

Massenpunkten und den Impulsen der Massenpunkte 6112.3  Das Drehmoment und die Kontinuita"tsgleichung 64 12.4  Der Zusammenhang zwischen Drehmoment und Kra"ften 6512.5  Das Tra"gheitsmoment 66 12.6  Die Zerlegung des Drehimpulses - Spin und Bahndrehimpuls 6912.7  Drehimpuls und Energie 70 12.8  Der Steinersche Satz 7212.9.  Die Analogie zwischen Elektrizita"tslehre, Translationsmechanik und 

Rotationsmechanik 7312.10  Zweckma"ssige Zerlegungen in Teilsysteme; die Gezeiten; die SpinBahn-Kopplung 7412.11  Drehmomentgleichgewichte 75