Größe, Formel, Einheit — in dieser Reihenfolge prüfen, bevor gerechnet wird. Eine Rechnung mit falscher Einheit ist keine halbrichtige Rechnung.
Mechanik
| Größe | Formel | Einheit |
|---|
| Geschwindigkeit | v = s / t | m/s |
| Beschleunigung | a = Δv / Δt | m/s² |
| Weg (gleichmäßig beschleunigt) | s = v₀t + ½at² | m |
| Kraft | F = m · a | N = kg·m/s² |
| Gewichtskraft | F_G = m · g | N (g = 9,81 N/kg) |
| Reibungskraft | F_R = µ · F_N | N |
| Hookesches Gesetz | F = D · s | N |
| Dichte | ρ = m / V | kg/m³ bzw. g/cm³ |
| Druck | p = F / A | Pa = N/m² |
| Schweredruck | p = ρ · g · h | Pa |
| Hebelgesetz | F₁ · l₁ = F₂ · l₂ | |
| Drehmoment | M = F · l | N·m |
| Impuls | p = m · v | kg·m/s |
Energie
| Größe | Formel | Einheit |
|---|
| Arbeit | W = F · s | J = N·m |
| Hubarbeit | W = m · g · h | J |
| Lageenergie | E_pot = m · g · h | J |
| Bewegungsenergie | E_kin = ½ · m · v² | J |
| Spannenergie | E_sp = ½ · D · s² | J |
| Leistung | P = W / t | W = J/s |
| Wirkungsgrad | η = E_nutz / E_zu | (0…1 bzw. %) |
Wärme
| Größe | Formel | Einheit |
|---|
| Wärmemenge | Q = c · m · ΔT | J |
| Schmelzwärme | Q = q_s · m | J |
| Verdampfungswärme | Q = q_v · m | J |
| c (Wasser) | 4 182 J/(kg·K) | |
| c (Aluminium) | 896 J/(kg·K) | |
| c (Eisen) | 452 J/(kg·K) | |
Elektrizität
| Größe | Formel | Einheit |
|---|
| Ohmsches Gesetz | U = R · I | V, Ω, A |
| Elektrische Leistung | P = U · I = R·I² = U²/R | W |
| Elektrische Arbeit | W = U · I · t | J bzw. kWh |
| Reihenschaltung | R = R₁ + R₂ + … | Strom überall gleich |
| Parallelschaltung | 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … | Spannung überall gleich |
| Ladung | Q = I · t | C = A·s |
| Feldstärke (Platten) | E = U / d | V/m |
| Induktionsspannung | U_i = N · ΔΦ / Δt | V |
Schwingungen, Wellen, Optik
| Größe | Formel | Einheit |
|---|
| Frequenz | f = 1 / T | Hz |
| Wellenlänge | λ = c / f | m |
| Fadenpendel | T = 2π √(l / g) | s |
| Federpendel | T = 2π √(m / D) | s |
| Brechungsgesetz | n₁ · sin α₁ = n₂ · sin α₂ | |
| Linsengleichung | 1/f = 1/g + 1/b | m⁻¹ |
| Abbildungsmaßstab | β = B/G = b/g | |
| Brechzahl Wasser / Glas | 1,33 / ≈ 1,5 | |
Atom- & Kernphysik
| Größe | Formel / Wert | |
|---|
| Photonenenergie | E = h · f = h · c / λ | |
| Photoeffekt | E_kin = h·f − W_A | |
| Zerfallsgesetz | N(t) = N₀ · 0,5^(t/T½) | |
| Massendefekt | E = m · c² | |
| α-Zerfall | Z − 2, A − 4 | |
| β⁻-Zerfall | Z + 1, A gleich | |
Konstanten
| Konstante | Wert | |
|---|
| Fallbeschleunigung g | 9,81 m/s² | |
| Lichtgeschwindigkeit c | 2,998 · 10⁸ m/s | |
| Schallgeschwindigkeit (Luft, 20 °C) | 343 m/s | |
| Planck-Konstante h | 6,626 · 10⁻³⁴ J·s | |
| Elementarladung e | 1,602 · 10⁻¹⁹ C | |
| Avogadro-Konstante | 6,022 · 10²³ mol⁻¹ | |
| Gravitationskonstante G | 6,674 · 10⁻¹¹ N·m²/kg² | |
Zirkelschlag