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04 // Interaktives Formel-Kompendium10 / 62 WERKZEUGE ANGEZEIGT

Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & Relativitätstheorie — 04 // Interaktives Formel-Kompendium

Newtonsche Mechanik, Gravitationsgesetz, Energieerhaltung, Ohmsche und Kirchhoffsche Gesetze, Coulomb-/Faraday-/Maxwell-Gleichungen und spezielle Relativität.

Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieF_net = m · a = dp / dt

Zweites Newtonsches Axiom & Bewegungsgleichungen der Kinematik

Verbindet die resultierende Kraft F_net auf eine Masse m mit der Beschleunigung a sowie den vier Grundgleichungen der gleichmäßig beschleunigten Bewegung.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieF = G · (m₁ · m₂) / r²

Newtonsches Gravitationsgesetz, Kreisbahngeschwindigkeit & Fluchtgeschwindigkeit

Abstandsquadratgesetz der Massenanziehung zur Berechnung von Ortsfaktor g, Satellitenbahnen, Fluchtgeschwindigkeit und Keplers drittem Gesetz.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieE_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant

Mechanischer Energieerhaltungssatz — Bewegungs-, Lage- & Spannenergie

Besagt, dass in einem reibungsfreien System die Summe aus kinetischer Energie K und potenzieller Energie U zu jedem Zeitpunkt konstant bleibt.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieW = F · d · cos(θ) = ΔK = ½ m v_f² − ½ m v_i²

Arbeitssatz der Mechanik & Mechanische Leistung

Setzt die an einem Körper verrichtete Arbeit W = F·d cos(θ) mit der Änderung seiner Bewegungsenergie ΔK und der Momentanleistung P = F·v gleich.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieJ = ∫ F(t) dt = F_avg · Δt = Δp = m(v_f − v_i)

Impulserhaltungssatz, Kraftstoß & Elastische / Unelastische Stöße

Verknüpft den Kraftstoß J = F_mittel Δt mit der Impulsänderung Δp und beschreibt zentrale elastische sowie vollkommen unelastische Kollisionen.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieV = I · R, P = V · I = I² R = V² / R

Ohmsches Gesetz, Stromwärme & Kirchhoffsche Regeln (Knoten- & Maschensatz)

Grundgleichungen elektrischer Netzwerke für Spannung U, Strom I, Widerstand R, Leistung P sowie Ladungs- und Energieerhaltung in Stromkreisen.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieF = k_e · |q₁ · q₂| / r², where k_e = 1 / (4π ε₀)

Coulombsches Gesetz, Elektrische Feldstärke & Potenzial

Beschreibt die elektrostatische Kraft zwischen Punktladungen, das elektrische Feld E und die Potenzialenergie im Vakuum oder Dielektrikum.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & Relativitätstheorieℰ = −N · (dΦ_B / dt), where Φ_B = B · A · cos(θ)

Faradaysches Induktionsgesetz & Lenzsche Regel

Erklärt die Spannungserzeugung in Generatoren, Transformatoren, Spulen und Induktionsladegeräten durch zeitlich veränderliche Magnetfelder Φ_B.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & Relativitätstheoriec = 1 / √(μ₀ · ε₀) = f · λ, E_photon = h · f = h · c / λ

Maxwell-Gleichungen, Elektromagnetische Wellen & Photonenenergie

Vereint Elektrizität, Magnetismus und Optik über die vier Maxwell-Gleichungen, die Lichtgeschwindigkeit c = fλ und die Quantenenergie E = hf.

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Gesetze der Mechanik, Elektrodynamik & RelativitätstheorieE = γ m c², where γ = 1 / √(1 − v² / c²)

Einsteins Masse-Energie-Äquivalenz (E = mc²), Lorentzfaktor & Zeitdilatation

Grundformeln der speziellen Relativitätstheorie für Lorentzfaktor γ, Ruheenergie E₀ = mc², relativistische Energie, Zeitdilatation und Längenkontraktion.

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