Physik 1: Energie, Wärme, Mechanik (SG EUT)
-
Einführung in die Physik und Arbeit, Energie und Leistung:
Physikalische Grössen und Einheiten, Rechnen mit Einheiten und Grössenordnungen, Darstellung von Resultaten, Einführung/Repetition von Arbeit, Energie und Leistung
Wärme und Temperatur:
Wärme und Temperatur als energetische Grössen, Temperaturmessung
Wärmetransport:
Wärmeleitung, Konvektiver Wärmeübergang an Grenzflächen. Wärmestrahlung
Wärmespeicherung:
Erwärmung und Wärmekapazität, Phasenübergänge und latente Wärme, Energiespeicherung in innerer Energie
Energiebilanz und Wärme:
Erster Hauptsatz der Thermodynamik, ideales Gasgesetz, Volumenarbeit und Kreisprozesse, Wärmekraft- und Kältemaschinen (Carnot-Prozesse), Carnotwirkungsgrad
Kraft und Drehmoment:
Massenpunkt und starrer Körper, Kraft und Drehmoment, Beschreibung von statischen Gleichgewichten, Drittes Newtonsches Axiom («Actio=Reactio») und Normalkräfte, Kräfte in der Natur
Bewegung in einer und zwei Dimensionen:
Beschreibung Ort/Verschiebung/Geschwindigkeit/Beschleunigung mit Hilfe der Differentialrechnung, freier Fall, Kreisbewegung und Winkelgrössen
Bewegung mit Kraft und Drehmoment:
Masse und Massenträgheitsmoment, Impuls und Drehimpuls, 1. Und 2. Newtonsches Axiom, Impuls- und Drehimpulserhaltung
Mechanische Arbeit, Energie und Leistung:
Arbeit aufgrund von Kraft- oder Drehmoment, kinetische und potenzielle Energie als Speichergrössen, Leistung, Energiebilanz
Die Studierenden
- können korrekt mit physikalischen und Einheiten sowie mit Grössenordnungen rechnen
- kennen die wichtigsten Gesetze des Wärmetransports und der Wärmespeicherung und können die Gesetze beim lösen von Aufgaben korrekt anwenden
- kennen das ideale Gasgesetz die Volumenarbeit und die Hauptsätze der Thermodynamik und können Berechnungen an Kreisprozessen durchführen.
- kennen die Kräfte der Natur sowie das 3. Newtonsche Axiom und können mit Kräften und Drehmomenten rechnen sowie einfache statische Gleichgewichte berechnen.
- Kennen das 1. Und 2. Newtonsche Axiom und können die Axiome korrekt auf Aufgaben mit Massenpunkten und starren Körpern anwenden
- kennen das Konzept der Erhaltungsgrössen der Mechanik (Impulserhaltung, Drehimpulserhaltung und Energieerhaltung) und können diese korrekt auf Systemen mit Massenpunkten und starren Körpern anwenden.