Grundwissen Physik

(Natur und Technik 7. Klasse)

 

A. Optik

1. Grundlegendes

  • Begriffe: Lichtquelle, beleuchteter Körper, Lichtstrahl, Lichtbündel
  • Eigenschaften des Lichtes: geradlinige Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit
    c = 300000 km/s
  • Schattenbildung (Schlagschatten, dessen Konstruktion mit Hilfe von Lichtstrahlen)
  • Überlagerung der Schatten zweier Körper: Kernschatten, Halbschatten

 

2. Reflexion und Brechung

  • gerichtete Reflexion am Spiegel: Reflexionsgesetz (Einfallswinkel = Ausfallswinkel)
  • diffuse Reflexion an rauen Oberflächen: Reflexion des einfallenden Lichtes in alle Raumrichtungen
  • Brechung: Trifft ein Lichtstrahl auf die Grenzfläche zwischen zwei lichtdurchlässigen, aber verschiedenen Medien, so ändert sich seine Ausbreitungsrichtung, wenn der Einfall nicht senkrecht zur Grenzfläche war.
  • Farben des (Tages)lichtes: Mischfarben

 

3. Bildkonstruktionen beim Strahlengang durch Sammellinsen

  • Parallelstrahl (zur opt. Achse) → Brennstrahl (nach Durchgang durch die Linse)
  • Brennstrahl → Parallelstrahl
  • Mittenstrahl erfährt keine Richtungsänderung
  • Begriffe: Reelles und virtuelles Bild

 

 

B. Mechanik

 

1. Kinematik

  • Geschwindigkeit v
                             (Durchschnittsgeschwindigkeit)

Umrechnung der Einheiten
Lösen leichter Aufgaben: Wie lange braucht ein Auto der Geschwindigkeit 100 , um 800 m zurückzulegen

  • Bedeutung der Einheit : Die Geschwindigkeit nimmt pro Sekunde um  zu.
    Lösen leichter Aufgaben: Umformen des Gesetzes nach der unbekannten Größe.

 

2. Kräfte

  • Kräfte und deren Bestimmungsgrößen: Angriffspunkt, Richtung, Betrag, Einheit 1 N (Newton)
  • Gewichtskraft (Gravitation) und Masse: Jeder Körper erfährt auf der Erde eine Kraft in Richtundg des Erdmittelpunktes, seine Gewichtskraft FG: FG = m · g, m: Masse des Körpers
  • weitere Arten von Kräften: Reibungskräfte, elektrische Kräfte, magnetische Kräfte
  • Trägheitssatz: Wirkt auf einen Körper keine Kraft oder befinden sich alle auf ihn wirkenden Kräfte im Gleichgewicht, so bleibt der Körper in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit weiter. (Newton I)
  • Zusammenhang zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung: Grundgesetz der Mechanik: F = m · a (Newton II)
  • Wechselwirkungssatz: Actio = Reactio
    Übt ein Körper auf einen zweiten eine Kraft aus, so übt der zweite auf den ersten ebenfalls eine Kraft aus und zwar eine vom gleichen Betrag, aber entgegengesetzter Richtung. (Newton III)
  • Kräfteaddition und Kräftezerlegung (konstruktiv) mit Hilfe des Kräfteparallelogramms
  • Dehnungsverhalten von Körpern: Federhärte  und deren anschauliche Bedeutung: Um eine Feder der Federkonstante D = 5 N/m um 1m zu dehnen, muss man mit der Kraft 5 N an der Feder ziehen.
    Bei manchen elastisch verformbaren Körpern sind Kraft und Dehnung proportional zueinander (Hooke’sches Gesetz). Dann ist das Dehnungs – Kraft – Diagramm eine Ursprungsgerade.

 

C. Elektrizitätslehre

 

  • Einfacher Stromkreis aus Stromquelle, Schalter und Verbraucher (Widerstand, Lämpchen), Messgeräte, Schaltzeichen
  • Parallelschaltung und Reihenschaltung (keine Rechnungen)
  • Modellvorstellung des elektrischen Stromes: Bewegung geladener Teilchen, meist Elektronen, positive und negative el. Ladung
  • Wirkungen des elektrischen Stromes: Wärme-, Leucht-, chemische und magnetische Wirkung
  • Größen: Spannung U als Ursache des el. Stromes, Stromstärke I als Maß der geflossenen Ladungen pro Zeiteinheit, Widerstand R als Begrenzung der Stromstärke: Je größer R (bei gleichem U) ist, umso kleiner wird I
  • Berechnungsgleichung  zur Lösung einfacher Aufgaben; Umformen des Gesetzes. Einheiten [U] = 1 V (Volt), [I] = 1 A (Ampère), [R] = 1 Ω (Ohm)
  • Messen von Spannung (parallel zum Verbraucher) und Stromstärke ( in Reihe mit dem Verbraucher)