PH1 – Konstanten in der Physik

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Eine Konstante in der Physik (auch: Naturkonstante) ist eine physikalische Größe, deren Wert sich nicht beeinflussen lässt und sich damit räumlich und zeitlich nicht ändert. 

Physikalische Konstanten, Konstanten der Physik, Konstanten
Konstanten der Physik

 

Du wirst in den späteren Berechnungen immer wieder auf die Konstanten der Physik treffen und solltest zumindest die gängigen Konstanten kennen. So benötigst du zum Beispiel zur Berechnung der Gewichtskraft aus der Masse die Fallbeschleunigung g:

Gewichtskraft mit der Konstante Fallbeschleunigung

F_G = m \cdot g

mit

m Masse [kg]

g Fallbeschleunigung [m/s²]

 

Die Fallbeschleunigung ist eine Konstante der Physik, da diese einen festen Wert besitzt. Innerhalb der Physik wird die Fallbeschleunigung mit g = 9,81 \frac{m}{s^2} berücksichtigt. Manchmal wird sie auch als gerundeter Wert mit g = 10 \frac{m}{s^2} angegeben.

Eine weitere Konstante ist zum Beispiel die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, also zum Beispiel im Weltraum.

Konstante Lichtgeschwindigkeit

c = 299.792.458 \frac{m}{s}

bzw.

c = 1.079.252.849 \frac{km}{h}

 

Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 299.792.458 Meter pro Sekunde oder 1.079.252.849 Kilometer pro Stunde.

Mit der Lichtgeschwindigkeit kannst du zum Beispiel berechnen, wie lange das Licht von der Sonne zur Erde benötigt. Die Sonne ist durchschnittlich 149.600.000 Kilometer von der Erde entfernt. Demnach benötigt das Licht in etwa 0,14 Stunden bzw. 8,4 Minuten von der Sonne zur Erde.

Zur Berechnung der Dauer ziehen wir die folgende Gleichung aus der Kinematik (gleichförmige Bewegung) heran:

s = v \cdot t

Wir suchen die Zeit t, den Weg s haben wir gegeben (=Entfernung) und die Geschwindigkeit auch. Wir lösen die Gleichung nach der gesuchten Größe auf:

t = \frac{s}{v} = \frac{149.600.000 km}{1.079.252.849\frac{km}{h}} = 0,14 h

 

Video: Konstanten der Physik


Eine Übersicht über die für dich relevanten Konstanten findest du im folgenden Video:

 

In der folgenden Lerneinheit betrachten wir die SI-Einheiten und abgeleitete Einheiten und deren Umrechnung.

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