PHYSIK Formelsammlung
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<strong>PHYSIK</strong><br />
HYSIK <strong>Formelsammlung</strong><br />
Gesetz Grundformel Umformungen Erklärung der Symbole<br />
Hook´sches<br />
Gesetz<br />
F = D ⋅ s<br />
D = F s<br />
s = F D<br />
F<br />
s<br />
D<br />
: Zugkraft in N<br />
: Dehnung der Feder im cm<br />
: Federkonstante in N<br />
cm<br />
Hebelgesetz F1 ⋅ a1 = F2 ⋅ a 2<br />
F = F 2 ⋅a 2<br />
1<br />
a<br />
1<br />
a = F 2 ⋅ a 2<br />
1<br />
F<br />
1<br />
F 1<br />
F 2<br />
a 1<br />
a 2<br />
: Kraft senkrecht am linken Hebelarm in N<br />
: Kraft senkrecht am rechten Hebelarm in N<br />
: Länge des linken Hebelarms in m<br />
: Länge des rechten Hebelarms in m<br />
Drehmoment<br />
Gewichtskraft<br />
Dichte<br />
M = F ⋅ l<br />
G = m ⋅ g<br />
ρ = m V<br />
Auftriebskraft F A = ρFl ⋅ g ⋅ VKörper<br />
Druck<br />
Schweredruck<br />
p =<br />
p = F A<br />
ρ⋅ g ⋅ h<br />
Reibung F = µ ⋅ F<br />
Geschwindigkeit<br />
Elektrische<br />
Stromstärke<br />
Elektrischer<br />
Widerstand<br />
R<br />
v = s t<br />
I = Q t<br />
R = U I<br />
N<br />
ρ Fl<br />
V<br />
F = M l<br />
l = M F<br />
g = G m<br />
m = G g<br />
V = m ρ<br />
m = ρ⋅ V<br />
FA<br />
=<br />
g ⋅ V Körper<br />
Körper<br />
= F A<br />
g ⋅ ρ<br />
F = p ⋅ A<br />
A = F p<br />
p<br />
ρ =<br />
g ⋅ h<br />
p<br />
h =<br />
ρ⋅ g<br />
µ = F R<br />
FN<br />
F N = F R<br />
µ<br />
s = v ⋅ t<br />
t = s v<br />
Q = I ⋅ t<br />
t = Q I<br />
U = R ⋅ I<br />
I = U R<br />
Fl<br />
M<br />
F<br />
l<br />
: Drehmoment in Nm<br />
: Kraft in N<br />
: Länge des Hebelarms in m<br />
G : Gewichtskraft in N<br />
m : Masse in kg<br />
g : Ortsfaktor in<br />
N<br />
kg<br />
ρ : Dichte in kg<br />
m³<br />
m : Masse in kg<br />
V : Volumen in m³<br />
F A : Auftriebskraft in N<br />
g : Ortsfaktor in<br />
N<br />
kg<br />
ρ Fl : Dichte der Flüssigkeit in kg<br />
m³<br />
V Körper : eingetauchtes Volumen des Körpers in m³<br />
p : Druck in N m² ; 1 Pa (Pascal) = 1 N m²<br />
F : Kraft in N<br />
A : Fläche in m²<br />
p : Druck in Pa<br />
ρ : Dichte in kg<br />
m³<br />
g<br />
h<br />
: Ortsfaktor in N kg<br />
: Höhe in m<br />
F R : Reibungskraft in N<br />
F N : Normalkraft in N<br />
µ : Reibungskonstante<br />
v<br />
s<br />
t<br />
I<br />
Q<br />
t<br />
R<br />
U<br />
I<br />
: Geschwindigkeit in<br />
: Weg in m<br />
: Zeit in s<br />
: Stromstärke in A; 1A (Ampere) = 1 C s<br />
: Ladung in C<br />
: Zeit in s<br />
: Widerstand in Ω; 1Ω (Ohm) = 1 V A<br />
: Elektrische Spannung in V<br />
: Elektrische Stromstärke in A<br />
m<br />
s<br />
1
Spezifischer<br />
Widerstand<br />
R = ρ⋅ l<br />
A<br />
A = ρ⋅ l<br />
R<br />
l = R ⋅ A<br />
ρ<br />
ρ = R ⋅ A<br />
l<br />
R : Widerstand eines Leiters in Ω<br />
l : Länge des Leiters in m<br />
A : Querschnitt des Leiters in mm²<br />
ρ : Spezifischer Widerstand des Leiters in<br />
Ω ⋅ mm²<br />
m<br />
Arbeit<br />
W = F ⋅ s<br />
F = W s<br />
s = W F<br />
W<br />
F<br />
s<br />
: Arbeit in Nm; 1J (Joule) = 1Nm<br />
: Kraft in N<br />
: Weg in m<br />
Hubarbeit<br />
W Hub = m⋅g ⋅ h<br />
m = W Hub<br />
g ⋅ h<br />
h = W Hub<br />
m ⋅ g<br />
W Hub : Hubarbeit in J<br />
m : Masse in kg<br />
g<br />
h<br />
: Ortsfaktor in N kg<br />
: Höhe in m<br />
Reibungsarbeit<br />
W Reib = µ ⋅ F<br />
N<br />
⋅ s<br />
µ = W FReib<br />
N ⋅ s<br />
F N = W Re ib<br />
µ ⋅ s<br />
s = W Re<br />
µ ⋅ Fib<br />
N<br />
W Reib : Reibungsarbeit in J<br />
µ : Reibungskonstante<br />
F N : Normalkraft in N<br />
s : Weg in m<br />
Beschleunigungsarbeit<br />
W Be = F⋅ s F = W sBe<br />
s = W Be<br />
F<br />
W Be : Beschleunigungsarbeit in J<br />
F : Kraft in N<br />
s : Weg in m<br />
Spannarbeit W spann = 1 D = 2 ⋅ W Spann<br />
2 ⋅ D⋅s²<br />
s²<br />
s =<br />
2 ⋅ W Spann<br />
D<br />
W Spann : Spannarbeit in J<br />
D : Federkonstante in N<br />
cm<br />
s : Dehnung der Feder in cm<br />
Erwärmungsarbeit<br />
W Wärme = c ⋅ m⋅ ∆ϑ<br />
m = W cWärme<br />
⋅ ∆ϑ<br />
c = W mWärme<br />
⋅ ∆ϑ<br />
∆ϑ = W Wärme<br />
c ⋅ m<br />
W Wärme : Erwärmungsarbeit in J<br />
m : Masse in g<br />
∆ϑ : Temperaturdifferenz in K<br />
c<br />
: Spezifische Wärmekapazität in<br />
J<br />
g ⋅ K<br />
U = W e<br />
I ⋅ t<br />
; I = W e<br />
U ⋅ t<br />
Elektrische<br />
Arbeit<br />
W e = U ⋅ I ⋅ t<br />
W e = I² ⋅ R ⋅ t<br />
W e = U ² ⋅ t<br />
R<br />
I =<br />
W e<br />
R ⋅ t<br />
; R = W e<br />
I² ⋅ t<br />
e ⋅<br />
U = W R<br />
t<br />
R = U ² ⋅ t<br />
W e<br />
W e : Elektrische Arbeit in VAs;<br />
1J (Joule) = 1Ws = 1VAs<br />
U : Elektreische Spannung in V<br />
I : Elektrische Stromstärke in A<br />
R : Elektrischer Widerstand in Ω<br />
t : Zeit in s<br />
Potentielle<br />
Energie<br />
E Pot = m⋅g⋅<br />
h<br />
m = E Pot<br />
g ⋅ h<br />
h = E Pot<br />
m⋅<br />
g<br />
E Pot : potentielle Energie in J<br />
m : Masse in kg<br />
g<br />
h<br />
: Ortsfaktor in N kg<br />
: Höhe in m<br />
2
Kinetische<br />
Energie<br />
Kin<br />
m = 2 E<br />
E Kin = 1 v²<br />
2 ⋅ m⋅<br />
v² 2 ⋅ EKin<br />
v =<br />
m<br />
⋅<br />
E Kin<br />
m<br />
v<br />
: kinetische Energie in J<br />
: Masse in kg<br />
: Geschwindigkeit in m s<br />
Spannenergie E Spann = 1 D = 2 ⋅ E Spann<br />
2 ⋅ D⋅s²<br />
s²<br />
s =<br />
2 ⋅ E Spann<br />
D<br />
E spann<br />
D<br />
s<br />
: Spannenergie in J<br />
: Federkonstante in N<br />
cm<br />
: Dehnung der Feder in cm<br />
Leistung<br />
P = W t<br />
P = F ⋅ s<br />
t<br />
W = P ⋅ t ; t = W P<br />
; s = P ⋅ t<br />
F = P ⋅ t<br />
s<br />
t = F ⋅ s<br />
P<br />
F<br />
P : Leistung in J s ; 1W (Watt) = 1 J s<br />
W : Arbeit in Nm<br />
t : Zeit in s<br />
F : Kraft in N<br />
s: Weg in m<br />
P = F⋅<br />
v<br />
F = P v<br />
; v = P F<br />
v<br />
: Geschwindigkeit in m s<br />
Elektrische<br />
Leistung<br />
P e = U ⋅ I<br />
P e = I² ⋅ R<br />
P e = U ²<br />
R<br />
U= Pe ; I= P e<br />
I U<br />
I =<br />
Pe ; R = P R Ie<br />
²<br />
U = Pe R ²<br />
P e<br />
P e<br />
U<br />
I<br />
R<br />
: Elektrische Leistung in VA; 1W (Watt) = 1VA<br />
: Elektrische Spannung in V<br />
: Elektrische Stromstärke in A<br />
: Elektrischer Widerstand in Ω<br />
Wirkungsgrad<br />
Allgemeine<br />
Gasgleichung<br />
Boyle-Mariotte<br />
Gesetz<br />
Gay-Lussac<br />
Gesetz<br />
1. Linsengleichung<br />
2. Linsengleichung<br />
η = W WNutz<br />
p ⋅ V<br />
T<br />
Auf<br />
η = P PNutz<br />
0 0<br />
0<br />
Auf<br />
= p ⋅ V<br />
T<br />
1 1<br />
1<br />
W Nutz = W Auf ⋅ η<br />
W Auf = W Nutz<br />
η<br />
V = p 1 ⋅ V 1 ⋅<br />
0<br />
T ⋅ p<br />
T 0<br />
1 0<br />
1 ⋅ V 1 ⋅ T 0<br />
η : Wirkungsgrad<br />
W Nutz : genutzte Arbeit in J<br />
W Auf : aufgewandte Arbeit in J<br />
P Nutz : genutzte Leistung in W<br />
P Auf : aufgewandte Leistung in W<br />
p = p<br />
V 0 , V 1 : Gasvolumina in m³<br />
0<br />
p<br />
T1 ⋅ V<br />
0 , p 1 : Druck in Pa<br />
0<br />
T = p 0 ⋅ V<br />
T 0 , T 1 : Temperatur in Kelvin<br />
0 ⋅ T 1<br />
0<br />
p ⋅ V<br />
1 1<br />
p = p 1 ⋅ V 1<br />
2<br />
V 1 : Anfangsvolumen in m³<br />
p1 ⋅ V 1 = p2 ⋅ V 2<br />
V<br />
V 2 : Endvolumen in m³<br />
2<br />
V = p 1 ⋅ V 1<br />
p 1 : Anfangsdruck in Pa<br />
2<br />
p p 2 : Enddruck in Pa<br />
2<br />
p1<br />
T = p T<br />
1<br />
2<br />
2<br />
B<br />
G = b g<br />
1 1 1<br />
+ =<br />
g b f<br />
p ⋅ T<br />
p 2 =<br />
T<br />
T<br />
2<br />
1 2<br />
1<br />
p2<br />
⋅ T<br />
=<br />
p<br />
1<br />
1<br />
b = B ⋅ g<br />
G<br />
g = G ⋅ b<br />
B<br />
g = f ⋅ b<br />
b − f<br />
b = f ⋅ g<br />
g − f<br />
f = b⋅ g<br />
b + g<br />
p 1<br />
p 2<br />
T 1<br />
T 2<br />
G<br />
g<br />
B<br />
b<br />
g<br />
b<br />
f<br />
: Anfangsdruck in Pa<br />
: Enddruck in Pa<br />
: Anfangstemperatur in Kelvin<br />
: Endtemperatur in Kelvin<br />
: Gegenstandsgröße in cm<br />
: Gegenstandsweite in cm<br />
: Bildgröße in cm<br />
: Bildweite in cm<br />
: Gegenstandsweite in cm<br />
: Bildweite in cm<br />
: Brennweite in cm<br />
3