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Physik im Bauwesen - Grundwissen und Bauphysik
von: Rhena Krawietz, Wilfried Heimke
Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2007
ISBN: 9783446411630, 244 Seiten
Format: PDF, OL
Preis: 24,90 EUR
Ersparnis: 5,00 EUR
Vorwort
6
Inhaltsverzeichnis
8
Grundlagen
14
1 Einführung
14
1.1 Physikalische Größen
14
1.1.1 Symbolik
14
1.1.2 Maßeinheiten
14
1.1.3 Größen- und Zahlenwertgleichungen
15
1.2 Fehlerrechnung
16
1.2.1 Fehlerarten
16
1.2.2 Fehler einer Messreih
17
1.2.3 Fehlerfortpflanzung
18
1.2.4 Lineare Regression (Ausgleichsgerade)
20
2 Mechanik
23
2.1 Kinematik und Dynamik
23
2.1.1 Punktmasse, starrer und elastischer Körper
23
2.1.2 Eindimensionale Bewegung
24
2.1.3 Bewegung im Rau
25
2.1.4 NEWTONsche Axiome
27
2.1.5 Arbeit, Leistung und Energie
30
2.2 Erhaltungssätze
32
2.2.1 Impulssatz
32
2.3 Bewegte Bezugssysteme
33
2.3.1 Inertialsystem
33
2.3.2 Translatorisch beschleunigte Bezugssysteme
33
2.3.3 Gleichförmig rotierendes Bezugssystem
34
2.4 Aufbau der Stoffe
35
2.4.1 Atome, Moleküle, Ionen
35
2.4.2 Bindungskräfte und -arten,
37
2.5 Feste Körper
41
2.5.1 Starrer Körper
41
2.5.2 Kräfte am starren Körper
41
2.5.3 Statik
43
2.5.4 Starrer Rotato
45
2.5.5 Äußere Reibung
46
2.5.6 Elastische Stoffe
47
2.6 Flüssigkeiten und Gase
50
2.6.1 Kennzeichen der Flüssigkeiten und Gase
50
2.6.2 Oberflächenspannung
50
2.6.3 Druck in Flüssigkeiten und Gasen
51
2.6.4 Flüssigkeiten und Gase im Schwerefeld
52
2.6.5 Bewegte Flüssigkeiten und Gase
52
3 Felder
57
3.1 Gravitationsfeld
57
3.1.1 Feldstärke
57
3.1.2 Potenzial
57
3.2 Statisches elektrisches Feld
58
3.2.1 Elektrostatik
58
3.2.2 Elektrostatik der Metalle
59
3.2.3 Nichtleiter im elektrischen Feld
60
3.3 Stationärer elektrischer Strom
61
3.3.1 Gleichstrom in Metallen und Flüssigkeiten
61
3.3.2 Gesetze des Ladungstransporte
62
3.4 Statisches magnetisches Feld
64
3.4.1 Magnetostatik
64
3.4.2 Stoffe im Magnetfeld
64
3.4.3 Magnetische Wirkungen elektrische
66
3.4.4 Kräfte im Magnetfeld
67
3.5 Instationäre Felder
67
3.5.1 Elektromagnetische Induktion
67
3.5.2 Wechselstrom
68
4 Schwingungen und Wellen
70
4.1 Mechanische Schwingungen
70
4.1.1 Harmonische Schwingungen
70
4.1.2 Gedämpfte harmonische Schwingung
71
4.1.3 Erzwungene harmonisch
72
4.1.4 Überlagerung von Schwingungen
75
4.1.5 Schwingungen ausgedehnter Medien
77
4.2 Mechanische Wellen
78
4.2.1 Wellengleichung
78
4.2.2 Wellenarten
80
4.2.3 Reflexion, Brechung und Beugung
80
4.2.4 Stehende Wellen
82
4.2.5 Doppler-Effekt
82
4.3 Elektromagnetische Wellen
83
4.3.1 Wellengleichung
83
4.3.2 Elektromagnetisches Spektru
83
4.3.3 DOPPLER-Effekt für elektromagnetische Wellen
84
4.3.4 Strahlenoptik
84
4.3.5 Wellenoptik
88
5 Thermodynamik
91
5.1 Temperatur und Wärmemenge
91
5.1.1 Temperaturskalen
91
5.1.2 Thermische Ausdehnung
91
5.1.3 Wärmekapazität
92
5.2 Zustandsänderungen
93
5.2.1 Zustandsgrößen
93
5.2.2 Zustandsgleichungen
93
5.2.3 Thermodynamische Prozesse
94
5.3 Phasenumwandlungen
96
5.3.1 Aggregatzustände und Phasen
96
5.3.2 Umwandlungswärmen
97
6 Strahlung und Materie
99
6.1 Atomspektren
99
6.1.1 Quantelung der Energie
99
6.1.2 Induzierte Emission
100
6.2 Wechselwirkung von Strahlung und Materie
101
6.2.1 Photo- und COMPTON-Effekt
101
6.2.2 Bremsstrahlung
101
6.2.3 Paarbildung
102
6.3 Radioaktivität
102
6.3.1 Instabile Kerne
102
6.3.2 Zerfallsgesetz
102
Bauphysik
105
7 Gegenstand der Bauphysik
105
8 Wärmetransport
107
8.1 Temperaturausgleich
107
8.1.1 Temperaturmessung
107
8.1.2 Arten des Wärmetransportes
108
8.2 Wärmeleitung
109
8.2.1 Stationärer Wärmestrom
109
8.2.2 Messverfahren für die Wärmeleitfähigkeit
111
8.2.3 Wärmedurchgang
112
8.2.4 Wärmediffusion
116
8.2.5 Temperaturwellen
118
8.2.6 Kurzzeitige Wärmeableitung
122
8.3 Wärmekonvektion
124
8.3.1 Konvektionsstromdichte
124
8.3.2 Lüftungswärmeverlust
125
8.4 Wärmestrahlung
126
8.4.1 Strahlungsgesetze
126
8.4.2 Strahlungsabsorption, -reflexion und
127
8.5 Energieberechnungen
129
8.5.1 Wärmedurchgang durch transparente
129
9 Feuchtigkeitstransport
131
9.1 Kapillarität
131
9.2 Luftfeuchtigkeit
132
9.2.1 Absolute und relative Luftfeuchtigkeit
132
9.2.3 Messverfahren für die Luftfeuchtigkeit
135
9.2.2 Taupunkt
135
9.3 Wasserdampfdiffusion
136
9.3.1 Stationärer Dampfstro
136
9.3.2 Dampfleitfähigkeit
138
10 Schallausbreitung
141
10.1 Schallfeldgrößen
141
10.1.1 Wellengleichung
141
10.1.2 Schallgeschwindigkeit
142
10.1.3 Schalldruck und Schallschnelle
142
10.1.4 Klanganalyse
143
10.1.5 Stehende Schallwellen
144
10.2 Wellenausbreitung
146
10.2.1 Reflexion und Brechung
146
10.2.2 Beugung
147
10.3 Energiestrom einer Welle
148
10.3.1 Energie- und Stromdichte
148
10.3.2 Schallstärke und Schallpege
149
10.4 Physiologische Akustik
150
10.4.1 Hörfläche
150
10.4.2 Lautheit
152
10.4.3 Bewertete Schallpegel
153
10.4.4 Trägheit der Gehörempfindung
153
10.5 Schallabsorption und Schalldämmung
154
10.5.1 Schluck- und Reflexionsgrad
154
10.5.2 Schallabsorption
155
10.5.3 Nachhall
156
10.5.4 Schalldämm-Maß
159
10.5.5 Luftschall- und Körperschall-Dämmung
163
10.6 Verkehrslärm
166
10.6.1 Äquivalenter Dauerschallpegel
166
10.6.2 Entfernungsgesetz
167
10.7 Ultraschall
169
11 Beleuchtung
170
11.1 Lichttechnische Grundbegriffe
170
11.1.1 Lichtstrom, Lichtstärke, Wirkungsgrad
170
11.1.2 Beleuchtungsstärke
172
11.1.3 Leuchtdichte, Leuchtdichtefaktor
172
11.1.4 Messung lichttechnischer Größen
173
11.2 Tageslicht
174
11.2.1 Natürliche Beleuchtung
174
11.2.2 Tageslichtquotient
175
11.3 Künstliches Licht
178
11.3.1 Lichterzeugung
178
11.3.2 Temperaturstrahle
178
11.3.3 Luminiszenzstrahle
179
11.4 Farben
182
11.4.1 Farbreize
182
11.4.2 Farbvalenzen
183
11.4.3 Farbempfindungen
188
12 Elektrizität
191
12.1 Blitzerscheinungen
191
12.1.1 Elektrostatische Grundlagen
191
12.1.2 Feldstärke und Entladungsmechanismu
193
12.1.3 Entladungsdauer und -strom,
194
12.2 Elektrostatische Verfahren
195
12.2.1 Elektrofilter, elektrische Sortierung
195
12.2.2 Beschichtungsverfahren
195
12.3 Elektroosmose
196
12.3.1 Unipolare Stromleitung
196
12.3.2 Aktive und passive Elektroosmos
197
12.4 Elektrolytische Erscheinungen
197
12.4.1 Elektrolytische Verfahren
197
12.4.2 Dissoziation
198
12.4.3 Elektrochemisches Entsalzen
198
13 Brandschutz
199
13.1 Anforderungen
199
13.2 Brandverlauf
199
13.3 Brandverhalten
201
13.3.1 Stahlkonstruktionen
201
13.3.2 Betonkonstruktionen
202
13.3.3 Holzkonstruktionen
203
13.4 Nachweisverfahren
203
14 Materialprüfung
204
14.1 Grobstrukturuntersuchungen
204
14.1.1 Wechselwirkung an Atomen,
204
14.1.2 Defektoskopie
204
14.2 Feinstrukturuntersuchungen
205
14.2.1 Wechselwirkung an Gittern, Beugung
205
14.2.2 Elektronenmikroskopie
205
14.3 Sonstige Prüfverfahren
208
14.3.1 R ÖNTGEN-Fluoreszenzanalyse
208
14.3.2 Kombinierte Verfahren
208
14.3.3 Elektronenstrahl-Mikroanalysato
209
14.3.4 Streuung von Strahlen
209
14.3.5 Neutronenstreuung
211
14.3.6 Magnetische und magnetoinduktive
212
Lösungen
216
Lösungen der Aufgaben zum Teil Grundlagen
216
Lösungen der Aufgaben zum Teil Bauphysik
221
Verzeichnis der Formelzeichen
227
Sachwortverzeichnis
237
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