Physik Rechner

Umfassende Sammlung physikalischer Berechnungen für Kraft, Energie, Bewegung und mehr

Kraft und Arbeit

Gewichtskraft (F = m·g) Beliebt
Berechnung der Gewichtskraft aus Masse und Erdbeschleunigung
Zentrifugalkraft (F = m·ω²·r)
Berechnung der Zentrifugalkraft bei Kreisbewegungen
Druck (p = F/A) Beliebt
Berechnung von Druck, Kraft und Fläche in der Fluidmechanik
Arbeit und Weg (W = F·s)
Berechnung mechanischer Arbeit aus Kraft und Weg
Leistung (P = W/t)
Berechnung von Leistung, Kraft, Weg und Zeit
Schiefe Ebene (F = mg·sin α)
Kräfteanalyse an geneigten Ebenen mit Reibung

Energie

Kinetische Energie (E = ½mv²) Beliebt
Bewegungsenergie von Körpern in Abhängigkeit von Masse und Geschwindigkeit
Gravimetrische Energiedichte
Energieinhalt pro Masseneinheit - wichtig für Batterien und Kraftstoffe
Volumetrische Energiedichte
Energieinhalt pro Volumeneinheit für Energiespeicher-Design

Geschwindigkeit und Beschleunigung

Geschwindigkeit (v = s/t) Beliebt
Berechnung von Geschwindigkeit, Weg und Zeit - Grundlagen der Kinematik
Beschleunigung nach Zeit (a = Δv/Δt)
Zeitabhängige Beschleunigungsberechnungen und Geschwindigkeitsänderung
Fallgeschwindigkeit (v = gt)
Freier Fall unter Gravitationseinfluss ohne Luftwiderstand
Kreisbewegung (v = 2πr/T)
Gleichförmige Bewegung auf Kreisbahnen mit Bahngeschwindigkeit
Winkelgeschwindigkeit (ω = φ/t)
Rotationsgeschwindigkeit um eine Achse in rad/s
Bahngeschwindigkeit (v = ωr)
Geschwindigkeit entlang einer Bahnkurve - wichtig für Satelliten

Schall und Temperatur

Schalldruckpegel (dB)
Umrechnung zwischen Pascal und Dezibel für akustische Messungen
Mach-Zahl (Ma = v/c)
Verhältnis von Objektgeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit
Schallgeschwindigkeit (c = 331√(T/273))
Temperaturabhängigkeit der Schallausbreitung in verschiedenen Medien
Atmosphäre-Temperatur
Temperaturverlauf in verschiedenen Atmosphärenschichten der Erde

Maschinen und Mechanismen

Getriebeübersetzung (i = n₁/n₂)
Übersetzungsverhältnisse in Zahnradgetrieben mit Drehzahlübertragung
Riemenlänge
Berechnung von Riemenlängen für Riementriebe und Antriebssysteme
Drehmoment (M = F·r)
Rotationskraft um eine Drehachse - Grundlage für Motoren

Optik

Brechungswinkel (n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂)
Lichtbrechung an Grenzflächen nach dem Snellschen Brechungsgesetz

Weitere Rechner

Wirkungsgrad (η = P_out/P_in)
Verhältnis von Nutzenergie zu zugeführter Energie - Maschineneffizienz
PS ⇔ kW Konverter
Umrechnung zwischen Pferdestärken und Kilowatt
PS ⇔ HP Konverter
Umrechnung zwischen deutschen PS und britischen/amerikanischen HP

Über Physik

Die Physik ist die Wissenschaft von der Natur und beschreibt die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten des Universums. Physikalische Berechnungen bilden die Grundlage für:

  • Maschinenbau - Kraftberechnungen
  • Elektrotechnik - Energieumwandlung
  • Fahrzeugtechnik - Bewegungsanalyse
  • Bauingenieurwesen - Statik
  • Luft- und Raumfahrt - Aerodynamik
  • Medizintechnik - Biomechanik
Fundamentale physikalische Gesetze
Newton'sche Gesetze
F = ma
F₁₂ = -F₂₁
Energieerhaltung
E_kin + E_pot = const
W = ΔE
Thermodynamik
ΔU = Q - W
PV = nRT
Wellenphysik
v = fλ
n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂
Tipp: Verwenden Sie dimensionale Analyse zur Überprüfung Ihrer Berechnungen. Kraft hat die Dimension [MLT⁻²], Energie [ML²T⁻²], und Leistung [ML²T⁻³].

Praktische Anwendungsbeispiele

Maschinenbau
  • Kraftberechnung: Auslegung von Bauteilen
  • Getriebe: Übersetzungsverhältnisse
  • Wirkungsgrad: Effizienzoptimierung
Fahrzeugtechnik
  • Beschleunigung: Motorleistung
  • Bremsweg: Sicherheitsberechnungen
  • Kraftstoffverbrauch: Energieeffizienz
Bautechnik
  • Statik: Tragwerksberechnung
  • Dynamik: Schwingungsanalyse
  • Materialprüfung: Festigkeitslehre
Energietechnik
  • Wärmekraftmaschinen: Effizienz
  • Windkraft: Leistungsberechnung
  • Solartechnik: Energieausbeute
Schnellreferenz
F = ma
Kraft
E = ½mv²
Energie
v = s/t
Geschwindigkeit
P = W/t
Leistung
p = F/A
Druck