Quelltext der Seite Physikalobjekt

== Physikalischer Körper ==
<p>Ein '''physikalischer Körper''' ist ein von seiner Umgebung abgrenzbares Objekt, das eine [[Masse (Physik)|Masse]] sowie ein [[Volumen]] besitzt.</p><p>Begrifflich unterschieden wird:</p>
*der zählbare und teilbare Körper, z.&nbsp;B. „[https://de.wikipedia.org/wiki/Schneeflocke Schneeflocke]“, „Brett“ oder „[https://de.wikipedia.org/wiki/Tropfen Tropfen]“
*der ''nicht'' zählbare und ''nicht'' teilbare [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemischer_Stoff Stoff], z.&nbsp;B. „[https://de.wikipedia.org/wiki/Eis Eis]“, „[https://de.wikipedia.org/wiki/Holz Holz]“ und „[https://de.wikipedia.org/wiki/Wasser Wasser]“.
<p>Man unterscheidet [https://de.wikipedia.org/wiki/Starrer_K%C3%B6rper starre Körper], die eine feste Form besitzen, und deformierbare Körper. Die deformierbaren Körper werden weiter eingeteilt in deformierbare Festkörper, die sich plastisch oder elastisch verformen lassen, und in Fluide, zu denen die Flüssigkeiten und Gase gehören. Deren Form passt sich in der Regel an den zur Verfügung stehenden Raum an.</p>

=== <span id="Starre_Körper">Starre Körper</span> ===
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" role="presentation" aria-hidden="true">→ </span>''<span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: [https://de.wikipedia.org/wiki/Starrer_K%C3%B6rper Starrer Körper]''</div><p>Ein [https://de.wikipedia.org/wiki/Starrer_K%C3%B6rper starrer Körper] ist ein idealisiertes Objekt, das unter Einwirkung von Kräften seine Form beibehält. Es kann in seiner Gesamtheit [https://de.wikipedia.org/wiki/Translation_(Physik) Translationsbewegungen] oder [https://de.wikipedia.org/wiki/Rotation_(Physik) Rotationsbewegungen] ausführe.<ref><span class="reference-text">Dieter Meschede: <cite>Gerthsen Physik</cite> (=&nbsp;<cite>Springer-Lehrbuch</cite>). 24. Auflage. Springer, Berlin / Heidelberg 2010, [https://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:ISBN-Suche/9783642128936 ISBN 978-3-642-12893-6], 0.2.4 Meter, Sekunde, Kilogramm; 2 Mechanik des starren Körpers, [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Object_Identifier doi]:<span class="uri-handle">[https://doi.org/10.1007/978-3-642-12894-3 10.1007/978-3-642-12894-3]</span>([https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-12894-3 springer.com] [abgerufen am 27.&nbsp;Mai 2023]).</span></ref><ref><span class="reference-text">Masud Chaichian, Hugo Perez Rojas, Anca Tureanu: <cite>Basic Concepts in Physics: From the Cosmos to Quarks</cite>(=&nbsp;<cite>Undergraduate Lecture Notes in Physics</cite>). Springer, Berlin / Heidelberg 2014, [https://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:ISBN-Suche/9783642195976 ISBN 978-3-642-19597-6], 1.4 Newton’s Laws, S.&nbsp;15&nbsp;ff., [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Object_Identifier doi]:<span class="uri-handle">[https://doi.org/10.1007/978-3-642-19598-3 10.1007/978-3-642-19598-3]</span> ([https://link.springer.com/10.1007/978-3-642-19598-3 springer.com] [abgerufen am 27.&nbsp;Mai 2023]).</span></ref> Reale Körper lassen sich oft näherungsweise als starre Körper beschreiben, wenn die auftretenden Kräfte so klein sind, dass sie keine Verformungen bewirken, die relevant sind. Beispiele hierfür wären [https://de.wikipedia.org/wiki/Billard Billardkugeln], ideale [https://de.wikipedia.org/wiki/Fachwerk Fachwerke] oder Zahnräder in einem Getriebe, sofern es nur um die Kraftübertragung und nicht um die Abnutzung geht.</p><p>Um die Position und Orientierung eines starren Körpers vollständig anzugeben, genügt die Angabe von drei seiner Punkte. Er besitzt sechs Freiheitsgrade, drei der Translation und drei der Rotation. Das Trägheitsverhalten eines starren Körpers wird vollständig durch seine [https://de.wikipedia.org/wiki/Masse Masse] und seinen [https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitstensor Trägheitstensor] bestimmt.</p>

==== <span id="Massenpunkt">Massenpunkt</span> ====
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" role="presentation" aria-hidden="true">→ </span>''<span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: [https://de.wikipedia.org/wiki/Massenpunkt Massenpunkt]''</div><p>Falls neben der Verformung auch die Rotation des Körpers vernachlässigt werden kann (z. B. weil die Ausdehnung des Körpers sehr gering ist oder weil die Rotation aufgrund von Zwangsbedingungen unmöglich ist), kann man seine Position und seine Bewegung auch dadurch korrekt beschreiben, dass man ihn auf einen einzigen Massenpunkt reduziert. Man stellt sich dabei die gesamte Masse im Schwerpunkt des Körpers vereinigt vor, der durch das gewichtete Mittel der Massen aller Massenpunkte oder Volumenelemente bestimmt wird, aus denen der Körper aufgebaut ist. Streng genommen handelt es sich beim einzelnen Massenpunkt nicht mehr um einen physikalischen Körper, weil er keine räumliche Ausdehnung besitzt. Wie die newtonschen Gesetze es beschreiben, bewirkt eine äußere Kraft eine Beschleunigung in Richtung der Kraft, die umso größer ist, je größer die Kraft und je kleiner die Masse des Massenpunktes ist.</p><p>Die [https://de.wikipedia.org/wiki/Bewegung_(Physik) Bewegung] eines Massenpunktes bedeutet stets eine zeitliche Veränderung des [https://de.wikipedia.org/wiki/Ort_(Physik) Ortes]. Entsprechend der drei Raumdimensionen hat ein Massenpunkt also drei [https://de.wikipedia.org/wiki/Freiheitsgrad Freiheitsgrade] der [https://de.wikipedia.org/wiki/Translation_(Physik) Translation].</p>

=== <span id="Deformierbare_Körper">Deformierbare Körper</span> ===

==== <span id="Deformierbare_Festkörper">Deformierbare Festkörper</span> ====
<p>Reale Festkörper verformen sich unter dem Einfluss von Kräften elastisch oder plastisch. Die elastische Verformung ist nur vorübergehend und verschwindet, sobald die Kraft nicht mehr einwirkt. Ein typisches Beispiel wäre die Dehnung einer Schraubfeder. Plastische Veränderungen bleiben auch nach der Krafteinwirkung noch erhalten. Ein Stück [https://de.wikipedia.org/wiki/Knetmasse Knetmasse] wird durch den Druck der Finger plastisch verformt und behält diese Form danach bei.</p><p>[https://de.wikipedia.org/wiki/Amorphes_Material Amorphe Festkörper] bestehen aus einem nicht fließfähigen Material, dessen innerer Aufbau nicht periodisch ist. Beispiele hierfür sind [https://de.wikipedia.org/wiki/Glas Silikatgläser], wie [https://de.wikipedia.org/wiki/Trinkglas Trink-] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Flachglas Fensterglas].</p><p>[https://de.wikipedia.org/wiki/Kristall Kristalline Festkörper] bestehen aus einem nicht fließfähigen Material, dessen innerer Aufbau periodisch ist.</p>

==== <span id="Fluide_Körper">Fluide Körper</span> ====
<p>Als „Fluid“ bezeichnet man Materie, wenn sie sich in einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Aggregatszustand Aggregatszustand] befindet, in dem sich ihre Teilchen frei bewegen können.<ref><span class="reference-text"><span class="cite">Hans-Jochen Foth: [https://roempp.thieme.de/lexicon/RD-06-01312 ''Fluid, RD-06-01312.''] In: ''Römpp online.'' Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 2016,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 27.&nbsp;Mai 2023</span>.</span></span></ref><ref><span class="reference-text"><span class="cite">[https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/fluid/3381 ''fluid.''] In: ''Lexikon der Chemie.'' Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1998,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 27.&nbsp;Mai 2023</span>.</span></span></ref> In der Regel passen sich Fluide dem zur Verfügung stehende Raum an. Flüssige Körper bilden dabei nach oben eine Oberfläche aus, weil sie ein nahezu konstantes Volumen haben. Unter den auf der [https://de.wikipedia.org/wiki/Erde Erde] bestehenden Bedingungen können Gase und Plasmen aber keine Körper mit festem Volumen und einer definierten Oberfläche bilden. Stattdessen füllen diese Körper den ''gesamten'' zur Verfügung stehenden Raum aus, da die [https://de.wikipedia.org/wiki/Koh%C3%A4sion_(Chemie) kohäsiven Wechselwirkungen] zwischen den Teilchen zu schwach sind, um deren [https://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Energie thermische Bewegung] zu kompensieren.<ref><span class="reference-text"><span class="cite">[https://roempp.thieme.de/lexicon/RD-07-00217 ''Gase (RD-07-00217).''] In: ''Römpp online.'' Georg-Thieme-Verlag, 2002,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 28.&nbsp;Mai 2023</span>.</span></span></ref><ref><span class="reference-text"><span class="cite">[https://roempp.thieme.de/lexicon/RD-16-02679 ''Plasma-Zustand (RD-16-02679).''] In: ''Römpp online.'' Georg-Thieme-Verlag, 2002,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 28.&nbsp;Mai 2023</span>.</span></span></ref></p><p>Es gibt jedoch auch Fälle, in denen fluide Körper eine eigene Form haben können: [https://de.wikipedia.org/wiki/Tropfen Tropfen] sind Flüssigkeitskörper, die durch Kohäsions- und Adhäsionskräfte eine bestimmte Form annehmen. Sonnen und Gasplaneten sind groß genug, um durch [https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation Gravitation] stabilisiert zu werden. Es handelt sich also um formstabile Himmels''körper'', obwohl sie ganz oder überwiegend aus Gasen und Plasmen bestehen.</p><p>Mit dem mechanischen Verhalten ruhender fluider Körper beschäftigen sich die [https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrostatik Hydrostatik] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Aerostatik Aerostatik], mit der Dynamik die [https://de.wikipedia.org/wiki/Str%C3%B6mungslehre Strömungslehre].</p><p>[https://de.wikipedia.org/wiki/Verschlaufung Verschlaufte] [https://de.wikipedia.org/wiki/Taktizit%C3%A4t ataktische] [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer Polymere], die intrinsisch nicht kristallisationsfähig sind, wirken im verglasten Zustand wie [https://de.wikipedia.org/wiki/Festk%C3%B6rper Festkörper], sind aber tatsächlich unterkühlte Flüssigkeiten mit hoher [https://de.wikipedia.org/wiki/Viskosit%C3%A4t Viskosität].<ref><span class="reference-text">David I. Bower: <cite>An introduction to polymer physics</cite>. Cambridge University Press, Cambridge 2002, [https://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:ISBN-Suche/0511077572 ISBN 0-511-07757-2], 7.4 Time–temperature equivalence and superposition.</span></ref><ref><span class="reference-text">Gert Strobl: <cite>The Physics of Polymers – Concepts for Understanding Their Structures and Behavior</cite>. 3. Auflage. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2007, [https://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:ISBN-Suche/9783540252788 ISBN 978-3-540-25278-8], 6.3 Specific Relaxation Processes and Flow Behavior, [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Object_Identifier doi]:<span class="uri-handle">[https://doi.org/10.1007/978-3-540-68411-4 10.1007/978-3-540-68411-4]</span>.</span></ref> [https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff Kunststoff]-Körper aus derartigen Materialien können daher auch als Körper aus Material im flüssigen Aggregatzustand aufgefasst werden.</p>

=== <span id="Historische_Aspekte">Historische Aspekte</span> ===
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