Physik: Mechanik, Elektrizität, Wellen und Energie
Überblick
Die Physikprüfung verlangt das Verständnis von Grundgrößen, Gesetzmäßigkeiten und deren Anwendung. Wichtig ist, physikalische Vorgänge in Modellen zu beschreiben, Einheiten korrekt zu verwenden und Ergebnisse plausibel zu prüfen.
Kernkonzepte
- Mechanik: Newtonsche Gesetze, gleichförmige und beschleunigte Bewegung, Arbeit, Energie und Leistung.
- Elektrizität: Ohmsches Gesetz (U=R·I), Reihen- und Parallelschaltung, elektrische Leistung P=U·I.
- Wellen und Optik: Wellenlänge, Frequenz, Reflexion, Brechung.
- Energie: Energieerhaltung, Umwandlungsketten, Wirkungsgrad.
Typische Fallen
Einheiten nicht umgerechnet (km/h in m/s, Gramm in Kilogramm). Masse und Gewicht verwechselt. Bei Schaltungen wird angenommen, dass sich bei Parallelschaltung die Spannung aufteilt – tatsächlich bleibt sie gleich, während sich der Strom aufteilt. Auch Wirkungsgrad wird oft als Verlust statt als Verhältnis gedeutet.
Worked Example
Ein Körper fällt 5 m. Mit E_pot = E_kin gilt m·g·h = ½·m·v², also v = √(2·g·h) = √(2·9,81·5) ≈ 9,9 m/s. Die Masse kürzt sich heraus – ein wichtiger Hinweis, dass die Fallgeschwindigkeit masseunabhängig ist.