| Typ | Konzept |
|---|---|
| Quellen | Quelle - Physik für Dummies Quelle - Recherche - Physik Nachprüfung 2026 |
| Erstellt | 2026-09-27 |
| Aktualisiert | 2026-09-27 |
| Tags | physik, messen, einheiten, überblick |
Die Naturwissenschaft, die Modelle der Welt aufstellt, sie mathematisch fasst und daraus Vorhersagen ableitet. Grundlage sind Messungen in einheitlichen Masssystemen mit ehrlich angegebener Genauigkeit.
Wie Physik arbeitet
- Beobachten, Modell bilden, in Mathematik fassen, vorhersagen. Zuerst beschreibt ein Modell das Wesentliche einer Situation in Worten, dann wird es quantitativ. Die Realität kommt zuerst, die Mathematik ist nur ein Werkzeug (Quelle - Physik für Dummies, Kap. 2).
- Das Wort kommt vom griechischen physike, „natürliche Dinge“ (Kap. 1).
- Gesetze sind Modelle. Auch die newtonschen „Gesetze“ sind Annahmen, die gelten, solange die Beobachtung sie bestätigt. Einstein hat ihre Grenzen gezeigt (Newtonsche Gesetze, Spezielle Relativitätstheorie).
- Feynmans Trick: Bei einer langen Herleitung an ein reales Phänomen denken und prüfen, ab welchem Schritt die Gleichungen nicht mehr zur Wirklichkeit passen (Kap. 2).
Teilgebiete (Aufbau des Buches)
| Gebiet | Seiten im Wiki |
|---|---|
| Mechanik: Bewegung und Kräfte | Vektor, Kinematik, Newtonsche Gesetze, Reibung, Kreisbewegung, Gravitation |
| Mechanik: Energie und Erhaltungssätze | Arbeit und Energie, Impuls, Rotation, Harmonische Schwingung |
| Wärmelehre (Thermodynamik) | Wärme und Temperatur, Ideales Gas, Hauptsätze der Thermodynamik |
| Elektrizität und Magnetismus | Elektrostatik, Elektrischer Stromkreis, Magnetismus, Elektromagnetische Induktion |
| Optik | Geometrische Optik |
| Moderne Physik | Spezielle Relativitätstheorie, Moderne Physik |
Einheiten
Das Buch rechnet im MKS-System (Meter, Kilogramm, Sekunde), der in Europa üblichen Form des SI. Das ältere CGS-System (Zentimeter, Gramm, Sekunde) taucht nur noch selten auf (Kap. 2).
| Grösse | Einheit | Zeichen | in Grundeinheiten |
|---|---|---|---|
| Länge | Meter | m | – |
| Masse | Kilogramm | kg | – |
| Zeit | Sekunde | s | – |
| Kraft | Newton | N | kg·m/s² |
| Energie, Arbeit | Joule | J | N·m |
| Leistung | Watt | W | J/s |
| Druck | Pascal | Pa | N/m² |
| Strom | Ampere | A | C/s |
| Ladung | Coulomb | C | A·s |
| Spannung | Volt | V | J/C |
| Magnetfeld | Tesla | T | – |
| Temperatur | Kelvin | K | – |
- Regel: Alle Grössen einer Gleichung im selben System einsetzen. Sonst entsteht ein „sinnloser Mischmasch“ (Kap. 2).
- Umrechnungsfaktoren sind Brüche mit dem Wert 1, z.B. (1 Tag)/(24 h). Einheiten werden wie Variablen gekürzt: 1500 km in 3 Tagen = 500 km/Tag = 21 km/h (Kap. 3).
- Einheiten als Kontrolle: Wer Energie sucht, weiss, dass kg·m²/s² herauskommen muss. Die Einheiten verraten, wie die gegebenen Grössen zusammenpassen (Kap. 2).
- Nützliche Umrechnungen: 1 J = 10⁷ erg, 1 T = 10⁴ Gauss, 1 kWh = 3,6 · 10⁶ J, 1 kcal = 4186 J, 1 PS = 735,5 W, 1 atm = 1,013 · 10⁵ Pa, 1 bar = 10⁵ Pa (Quelle - Recherche - Physik Nachprüfung 2026).
Fehler in der Quelle
Tabelle 2.2 gibt „1 Pascal = 10⁵ bar“ an. Das ist verkehrt herum: 1 bar ist als 100 000 Pa definiert (Quelle - Recherche - Physik Nachprüfung 2026).
Zahlen schreiben und runden
- Wissenschaftliche Schreibweise: 5 900 000 000 000 m = 5,9 · 10¹² m (Abstand Sonne–Pluto). Kleine Zahlen haben negative Exponenten (Potenz, Wurzel und Logarithmus).
- Signifikante Stellen: Nur gemessene Ziffern zählen. 10,0 m in 7,00 s ergibt 1,43 m/s, nicht 1,428571429 m/s.
- Beim Multiplizieren und Dividieren hat das Ergebnis so viele signifikante Stellen wie der ungenaueste Faktor.
- Beim Addieren und Subtrahieren so viele Nachkommastellen wie der Summand mit den wenigsten: 14 + 3,6 + 6,33 = 24.
- Füllnullen zählen nicht: 3600 hat zwei signifikante Stellen, 3,600 · 10³ hat vier.
- Messfehler werden mit ± angegeben: 5,36 ± 0,05 m. Die Angabe beschreibt, wie genau das Messgerät arbeitet (Kap. 2).
Naturkonstanten (Schummelseite)
| Konstante | Wert |
|---|---|
| Erdbeschleunigung g | 9,8 m/s² |
| Gravitationskonstante G | 6,67 · 10⁻¹¹ N·m²/kg² |
| Lichtgeschwindigkeit c | 2,998 · 10⁸ m/s (exakt 299 792 458 m/s) |
| Gaskonstante R | 8,31 J/(mol·K) |
| Avogadro-Konstante N_A | 6,02 · 10²³ mol⁻¹ |
| Boltzmann-Konstante k | 1,38 · 10⁻²³ J/K |
| Coulomb-Konstante k | 8,99 · 10⁹ N·m²/C² |
| Elektrische Feldkonstante ε₀ | 8,85 · 10⁻¹² C²/(N·m²) |
| Magnetische Feldkonstante μ₀ | 4π · 10⁻⁷ T·m/A |
| Elementarladung e | 1,60 · 10⁻¹⁹ C |
| Elektronenmasse | 9,11 · 10⁻³¹ kg |
| Protonenmasse | 1,67 · 10⁻²⁷ kg |
Einordnung (Claude)
Seit der SI-Reform 2019 sind c, e, k, N_A und die Planck-Konstante exakt festgelegt, die Einheiten werden aus ihnen abgeleitet. Das Buch erwähnt das nicht (Quelle - Recherche - Physik Nachprüfung 2026 belegt es für die Avogadro-Konstante).
Verwandt
- Quelle - Physik für Dummies – die Quelle
- Trigonometrie – Sinus, Kosinus und Tangens, die die Physik ständig braucht
- Gleichungssystem – Gleichungen nach der gesuchten Grösse umstellen
- Steven Holzner – Autor des Buches