Chapter
1.10 Galaxien
pp.:
53 – 55
1.11 Aufgaben
pp.:
55 – 59
2.1 Was ist Bewegung?
pp.:
59 – 62
2 Raum, Zeit und Bewegung
pp.:
59 – 59
2.2 Bezugssysteme
pp.:
62 – 63
2.3 Koordinatensysteme
pp.:
63 – 68
2.4 Kombination von Verschiebungsvektoren
pp.:
68 – 70
2.5 Die Zerlegung von Vektoren
pp.:
70 – 74
2.6 Vektoraddition und die Eigenschaften des Raumes
pp.:
74 – 76
2.8 Einheiten und Standards von Länge und Zeit
pp.:
77 – 80
2.9 Weg-Zeit-Diagramme
pp.:
80 – 81
2.10 Geschwindigkeit
pp.:
81 – 82
2.11 Momentangeschwindigkeiten
pp.:
82 – 85
2.12 Relativgeschwindigkeit und Relativbewegung
pp.:
85 – 87
2.13 Planetenbewegung; Ptolemäus gegen Kopernikus
pp.:
87 – 91
2.14 Aufgaben
pp.:
91 – 99
3.1 Beschleunigung
pp.:
99 – 101
3 Beschleunigte Bewegungen
pp.:
99 – 99
3.2 Die Analyse der geradlinigen Beschleunigung
pp.:
101 – 106
3.3 Eine Bemerkung über zusätzliche Wurzeln
pp.:
106 – 109
3.4 Bewegungsprobleme in zwei Dimensionen
pp.:
109 – 111
3.5 Freier Fall von einzelnen Atomen
pp.:
111 – 115
3.6 Andere Eigenschaften der Bewegung im freien Fall
pp.:
115 – 117
3.7 Die gleichförmige Kreisbewegung
pp.:
117 – 119
3.8 Geschwindigkeit und Beschleunigung in Polarkoordinaten
pp.:
119 – 121
3.9 Aufgaben
pp.:
121 – 129
4 Kräfte und Gleichgewicht
pp.:
129 – 130
4.1 Kräfte im statischen Gleichgewicht
pp.:
130 – 132
4.2 Einheiten der Kraft
pp.:
132 – 133
4.3 Gleichgewichtsbedingungen; Kräfte als Vektoren
pp.:
133 – 136
4.4 Aktion und Reaktion beim Kontakt von Objekten
pp.:
136 – 137
4.5 Rotationsgleichgewicht; Drehmoment
pp.:
137 – 141
4.6 Kräfte ohne Kontakt; Gewicht
pp.:
141 – 143
4.7 Rollen und Seile
pp.:
143 – 145
4.8 Aufgaben
pp.:
145 – 153
5.1 Die Grundtypen der Kräfte
pp.:
153 – 154
5 Die verschiedenen Kräfte der Natur
pp.:
153 – 153
5.2 Gravitationskräfte
pp.:
154 – 158
5.3 Elektrische und magnetische Kräfte
pp.:
158 – 160
5.4 Kernkräfte
pp.:
160 – 161
5.5 Kräfte zwischen neutralen Atomen
pp.:
161 – 163
5.6 Kontaktkräfte
pp.:
163 – 165
5.7 Reibungskräfte
pp.:
165 – 167
5.9 Aufgaben
pp.:
167 – 175
5.8 Schlußbemerkungen
pp.:
167 – 167
6 Kraft, Trägheit und Bewegung
pp.:
175 – 175
6.1 Das Trägheitsprinzip
pp.:
175 – 178
6.2 Kraft und träge Masse: Das Newtonsche Grundgesetz
pp.:
178 – 181
6.3 Einige Bemerkungen zum Newtonschen Grundgesetz
pp.:
181 – 183
6.4 Maßstäbe für Massen und Kräfte
pp.:
183 – 185
6.5 Impuls, Arbeit, Kraftstoß und kinetische Energie
pp.:
185 – 186
6.6 Die Invarianz des Newtonschen Grundgesetzes; Relativität
pp.:
186 – 189
6.7 Invarianz bei speziellen Kraftgesetzen
pp.:
189 – 190
6.8 Das Newtonsche Grundgesetz und die Zeitumkehr
pp.:
190 – 191
6.9 Schlußbemerkungen
pp.:
191 – 194
6.10 Aufgaben
pp.:
194 – 197
II Klassische Mechanik bei der Arbeit
pp.:
197 – 199
7 Die Anwendung des Newtonschen Grundgesetzes
pp.:
199 – 200
7.1 Einige einführende Beispiele
pp.:
200 – 206
7.2 Bewegung in zwei Dimensionen
pp.:
206 – 209
7.3 Die Bewegung auf einer Kreisbahn
pp.:
209 – 211
7.4 Gekrümmte Bewegung mit veränderlicher Geschwindigkeit
pp.:
211 – 214
7.5 Kreisbahnen von geladenen Teilchen in Magnetfeldern
pp.:
214 – 216
7.6 Geladene Teilchen in einem magnetischen Feld
pp.:
216 – 217
7.7 Massenspektrographen
pp.:
217 – 218
7.8 Der Bruch von schnellrotierenden Objekten
pp.:
218 – 221
7.9 Bewegung gegen Widerstandskräfte
pp.:
221 – 223
7.10 Detaillierte Untersuchung der Bewegung mit Widerstand
pp.:
223 – 229
7.11 Bewegung in viskosen Medien
pp.:
229 – 232
7.12 Anwachsen und Abfallen der Geschwindigkeit bei einer Bewegung mit Widerstand
pp.:
232 – 235
7.13 Luftwiderstand und „Unabhängigkeit der Bewegungen“
pp.:
235 – 236
7.14 Einfache harmonische Bewegung
pp.:
236 – 240
7.15 Mehr über die einfache harmonische Bewegung
pp.:
240 – 244
7.16 Aufgaben
pp.:
244 – 255
8 Die universale Gravitation
pp.:
255 – 255
8.1 Die Entdeckung der universalen Gravitation
pp.:
255 – 256
8.2 Die Umlaufbahnen der Planeten
pp.:
256 – 259
8.3 Umlaufzeiten der Planeten
pp.:
259 – 262
8.4 Das dritte Keplersche Gesetz
pp.:
262 – 265
8.5 Der Mond und der Apfel
pp.:
265 – 268
8.6 Die Bestimmung der Mondentfernung
pp.:
268 – 271
8.7 Die Gravitationswirkung einer großen Kugel
pp.:
271 – 274
8.8 Andere Satelliten der Erde
pp.:
274 – 276
8.9 Der Wert von G und die Masse der Erde
pp.:
276 – 278
8.10 Lokale Schwankungen von g
pp.:
278 – 280
8.11 Die Masse der Sonne
pp.:
280 – 283
8.12 Die Bestimmung der Entfernung zur Sonne
pp.:
283 – 286
8.13 Masse und Gewicht
pp.:
286 – 291
8.14 Schwerelosigkeit
pp.:
291 – 293
8.15 Die Jupitermonde
pp.:
293 – 293
8.16 Etwas über andere Planeten lernen
pp.:
293 – 296
8.17 Die Entdeckung des Neptun
pp.:
296 – 302
8.18 Gravitation außerhalb des Sonnensystems
pp.:
302 – 306
8.19 Einsteins Theorie der Gravitation
pp.:
306 – 307
8.20 Aufgaben
pp.:
307 – 315
9 Stoßprozesse und Erhaltungssätze
pp.:
315 – 316
9.1 Die Stoßgesetze
pp.:
316 – 317
9.2 Die Erhaltung des Impulses
pp.:
317 – 318
9.3 Impuls als vektorielle Größe
pp.:
318 – 320
9.4 Aktion, Reaktion und Stoß
pp.:
320 – 325
9.5 Eine Ausweitung des Prinzips der Impulserhaltung
pp.:
325 – 327
9.6 Die von einem Teilchenstrom ausgeübte Kraft
pp.:
327 – 331
9.7 Der Schub eines Fluidstrahls
pp.:
331 – 332
9.8 Raketenantriebe
pp.:
332 – 337
9.9 Zusammenstöße und Bezugssysteme
pp.:
337 – 339
9.10 Die kinetische Energie bei Zusammenstößen
pp.:
339 – 341
9.11 Das Schwerpunktsystem
pp.:
341 – 345
9.12 Stoßprozesse in zwei Dimensionen
pp.:
345 – 348
9.13 Elastische Stöße zwischen Atomkernen
pp.:
348 – 352
9.14 Unelastische und explosive Prozesse
pp.:
352 – 356
9.15 Was ist überhaupt ein Stoß?
pp.:
356 – 357
9.16 Wechselwirkende Teilchen mit äußeren Kräften
pp.:
357 – 359
9.17 Der Druck eines Gases
pp.:
359 – 362
9.18 Das Neutrino
pp.:
362 – 363
9.19 Aufgaben
pp.:
363 – 373
10 Energieerhaltung; Schwingungen
pp.:
373 – 373
10.1 Einführung
pp.:
373 – 374
10.2 Integrale der Bewegung
pp.:
374 – 379
10.3 Arbeit, Energie und Leistung
pp.:
379 – 380
10.4 Die potentielle Energie der Gravitation
pp.:
380 – 384
10.5 Mehr über eindimensionale Situationen
pp.:
384 – 387
10.6 Die Energiemethode bei eindimensionalen Bewegungen
pp.:
387 – 389
10.7 Einige Beispiele für die Energiemethode
pp.:
389 – 398
10.8 Der harmonische Oszillator mit der Energiemethode
pp.:
398 – 400
10.9 Kleine Oszillationen
pp.:
400 – 402
10.10 Der lineare Oszillator als Zweikörperproblem
pp.:
402 – 406
10.11 Stoßprozesse mit Energiespeicherung
pp.:
406 – 410
10.12 Das zweiatomige Molekül
pp.:
410 – 416
10.13 Aufgaben
pp.:
416 – 429
11.1 Die Ausweitung des Konzepts der konservativen Kraft
pp.:
429 – 431
11 Konservative Kräfte und Bewegung im Raum
pp.:
429 – 429
11.2 Die Beschleunigung von zwei verbundenen Massen
pp.:
431 – 433
11.3 Ein Objekt, das sich auf einer senkrechten Kreisbahn bewegt
pp.:
433 – 435
11.4 Ein Experiment von Galileo
pp.:
435 – 437
11.5 Eine Masse auf einer parabolischen Bahn
pp.:
437 – 440
11.6 Das einfache Pendel
pp.:
440 – 443
11.7 Das Pendel als harmonischer Oszillator
pp.:
443 – 446
11.8 Das einfache Pendel bei größeren Amplituden
pp.:
446 – 448
11.9 Die universale Gravitation, eine konservative Zentralkraft
pp.:
448 – 451
11.10 Die Gravitation einer Kugelschale
pp.:
451 – 455
11.11 Eine Vollkugel
pp.:
455 – 458
11.12 Fluchtgeschwindigkeiten
pp.:
458 – 462
11.13 Mehr über die Kriterien für konservative Kräfte
pp.:
462 – 465
11.14 Felder
pp.:
465 – 467
11.15 Äquipotentialflächen und der Gradient der potentiellen Energie
pp.:
467 – 469
11.16 Bewegung in konservativen Kraftfeldern
pp.:
469 – 473
11.17 Der Effekt von dissipativen Kräften
pp.:
473 – 476
11.18 Der Gaußsche Satz
pp.:
476 – 479
11.19 Anwendungen des Gaußschen Satzes
pp.:
479 – 481
11.20 Aufgaben
pp.:
481 – 493
III Einige weiterführende Anwendungen
pp.:
493 – 495
12 Trägheitskräfte und Nichtinertialsysteme
pp.:
495 – 496
12.1 Bewegung in nichtbeschleunigten Bezugssystemen
pp.:
496 – 497
12.2 Bewegungen in einem beschleunigten Bezugssystem
pp.:
497 – 499
12.3 Beschleunigte Bezugssysteme und Trägheitskräfte
pp.:
499 – 502
12.4 Beschleunigungsmesser
pp.:
502 – 505
12.5 Beschleunigte Bezugssysteme und Gravitation
pp.:
505 – 508
12.6 Zentrifugalkraft
pp.:
508 – 513
12.7 Zentrifugen
pp.:
513 – 515
12.8 Corioliskräfte
pp.:
515 – 519
12.9 Dynamik auf einem Taifunrad
pp.:
519 – 520
12.10 Allgemeine Bewegungsgleichungen in einem rotierenden Bezugssystem
pp.:
520 – 525
12.11 Die Erde als rotierendes Bezugssystem
pp.:
525 – 530
12.12 Die Gezeiten
pp.:
530 – 534
12.13 Tidenhöhen; Einflüsse der Sonne
pp.:
534 – 537
12.14 Die Suche nach einem fundamentalen Inertialsystem
pp.:
537 – 541
12.15 Spekulationen über den Ursprung der Trägheit
pp.:
541 – 545
12.16 Aufgaben
pp.:
545 – 555
13 Bewegung unter dem Einfluß von Zentralkräften
pp.:
555 – 555
13.1 Grundlegende Merkmale des Problems
pp.:
555 – 557
13.2 Der Flächensatz
pp.:
557 – 560
13.3 Die Erhaltung des Drehimpulses
pp.:
560 – 563
13.4 Energieerhaltung bei der Bewegung im Zentralkraftfeld
pp.:
563 – 565
13.5 Die Interpretation von Effektivpotentialverläufen
pp.:
565 – 567
13.6 Gebundene Bahnen
pp.:
567 – 569
13.7 Ungebundene Bahnen
pp.:
569 – 571
13.8 Kreisförmige Umlaufbahnen in einem r-2-Kraftfeld
pp.:
571 – 574
13.9 Kleine Störungen einer kreisförmigen Umlaufbahn
pp.:
574 – 576
13.10 Die elliptischen Umlaufbahnen der Planeten
pp.:
576 – 581
13.11 Die Ableitung des r-2-Gesetzes aus der Ellipsenbahn
pp.:
581 – 584
13.12 Elliptische Umlaufbahnen; eine analytische Behandlung
pp.:
584 – 588
13.13 Die Energie einer elliptischen Umlaufbahn
pp.:
588 – 590
13.14 Bewegungen in der Nähe der Erdoberfläche
pp.:
590 – 591
13.15 Interplanetare Übergangsbahnen
pp.:
591 – 594
13.16 Die Berechnung einer Umlaufbahn aus den Anfangsbedingungen
pp.:
594 – 595
13.17 Eine Familie von zusammenhängenden Bahnen
pp.:
595 – 597
13.18 Die Bewegung unter dem Einfluß einer Zentralkraft als Zweikörperproblem
pp.:
597 – 599
13.19 Ableitung der Gleichung für die Bewegungsbahn aus dem Kraftgesetz
pp.:
599 – 603
13.20 Rutherfordstreuung
pp.:
603 – 608
13.21 Streuquerschnitte
pp.:
608 – 613
13.22 Eine historische Bemerkung
pp.:
613 – 615
13.23 Aufgaben
pp.:
615 – 627
14 Ausgedehnte Systeme und Dynamik der Rotation
pp.:
627 – 628
14.1 Impuls und kinetische Energie eines Vielteilchensystems
pp.:
628 – 632
14.2 Drehimpuls
pp.:
632 – 636
14.3 Der Drehimpuls als fundamentale Größe
pp.:
636 – 637
14.4 Drehimpulserhaltung
pp.:
637 – 642
14.5 Trägheitsmomente von ausgedehnten Objekten
pp.:
642 – 644
14.6 Spezialfälle
pp.:
644 – 646
14.7 Zwei Theoreme über Trägheitsmomente
pp.:
646 – 651
14.8 Die kinetische Energie rotierender Objekte
pp.:
651 – 654
14.9 Drehimpulserhaltung und kinetische Energie
pp.:
654 – 658
14.10 Torsionsschwingungen und starre Pendel
pp.:
658 – 662
14.11 Bewegung unter der kombinierten Wirkung von Kräften und Drehmomenten
pp.:
662 – 666
14.12 Kraftstöße und Drehmomente
pp.:
666 – 669
14.13 Hintergrund zur Kreiselbewegung
pp.:
669 – 675
14.14 Kreisel mit fester Präzession
pp.:
675 – 678
14.15 Mehr über Präzessionsbewegungen
pp.:
678 – 681
14.16 Kreisel in der Navigation
pp.:
681 – 683
14.17 Atome und Atomkerne als Kreisel
pp.:
683 – 685
14.18 Kreiselbewegung mit F=ma
pp.:
685 – 688
14.19 Nutation
pp.:
688 – 691
14.20 Die Präzession der Tag- und Nachtgleiche
pp.:
691 – 696
14.21 Aufgaben
pp.:
696 – 707
Das metrische Einheitensystem
pp.:
707 – 708
Umrechnungsfaktoren
pp.:
708 – 710
Einige physikalische Konstanten
pp.:
710 – 711
Literaturverzeichnis
pp.:
711 – 721
Lösungen ausgewählter Aufgaben
pp.:
721 – 731
Sachwortregister
pp.:
731 – 745