Coulombsches-Gesetz-Rechner

Löse F = kq₁q₂/εᵣr² nach Kraft, einer Ladung oder dem Abstand auf — in 18 Dielektrika, mit Ladungen in C, µC, nC oder Elementarladungen, dazu potentielle Energie und Feld am Ort von q₂.

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Rechner zum dritten Keplerschen GesetzErmittle die Umlaufzeit über T = 2π√(a³/GM) — große Halbachse in AE, km oder Sonnenradien, Zentralmasse in Sonnen-, Erd- oder Jupitermassen; dazu Bahngeschwindigkeit und die Konstante a³/T².Snelliussches-Brechungsgesetz-RechnerLöse n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂ nach Winkel oder Brechzahl auf, bestimme den Grenzwinkel und verfolge einfallenden, reflektierten und gebrochenen Strahl im Live-Strahlengang — samt Totalreflexion.Hookesches-Gesetz-RechnerBerechne die Kraft einer Feder aus Steifigkeit und Auslenkung (F = kx).Federkonstanten-Rechner (Hookesches Gesetz)Das Hookesche Gesetz auf drei Arten: die Federkonstante k = F/x, die Rückstellkraft F = k·x oder die Auslenkung x = F/k. Es behandelt eine Feder oder N gleiche Federn in Reihe (k/N) oder parallel (N·k) und ergänzt die gespeicherte Energie ½kx².Rechner ideales GasgesetzBerechne den Druck eines Gases aus Mol, Temperatur und Volumen (PV = nRT).Ohmsches-Gesetz-RechnerGib zwei der Größen Spannung, Strom, Widerstand und Leistung ein und erhalte die beiden anderen — mit allen 12 Formelvarianten und einem animierten Stromkreis, dessen Ladungsträger dem Strom folgen.Winkelgeschwindigkeits-RechnerWandle U/min, rad/s, Hz und Periode um oder leite ω aus Lineargeschwindigkeit und Radius ab — mit Bahngeschwindigkeit und Zentripetalbeschleunigung.Rechner für den schiefen WurfAus Abschussgeschwindigkeit und -winkel berechnest du Reichweite, Maximalhöhe, Flugzeit und Aufprallgeschwindigkeit — mit Planeten-Gravitationen.

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Häufige Fragen

Was ist Coulombsches-Gesetz-Rechner?

Löse F = kq₁q₂/εᵣr² nach Kraft, einer Ladung oder dem Abstand auf — in 18 Dielektrika, mit Ladungen in C, µC, nC oder Elementarladungen, dazu potentielle Energie und Feld am Ort von q₂.

Wann brauche ich das konkret?

Eine Hausaufgabe prüfen, vor dem Bauen dimensionieren und eine Größenordnung bekommen, bevor ein Entwurf feststeht — das Drehmoment an einer Schraube, die Kraft, die eine Feder zurückgibt, die Frequenz, bei der ein Kreis schwingt, wie lange Licht unterwegs ist.

Was ist der häufigste Fehler?

Einen Wert in der falschen Einheit eingeben. Physikformeln setzen durchgängig SI voraus — Gramm statt Kilogramm oder Zentimeter statt Meter verschieben das Ergebnis um Zehnerpotenzen, ohne jede Warnung.

Worin unterscheidet sich Coulombsches-Gesetz-Rechner von Rechner zum dritten Keplerschen Gesetz?

Sie liegen nah beieinander, beantworten aber verschiedene Fragen. Rechner zum dritten Keplerschen Gesetz: ermittle die Umlaufzeit über T = 2π√(a³/GM) — große Halbachse in AE, km oder Sonnenradien, Zentralmasse in Sonnen-, Erd- oder Jupitermassen; dazu Bahngeschwindigkeit und die Konstante a³/T². Nimm das, was zu deinem Ausgangspunkt passt — beide sind kostenlos.

Gibt es ein Werkzeug für den nächsten Schritt?

Snelliussches-Brechungsgesetz-Rechner ist das nächstliegende danach: Löse n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂ nach Winkel oder Brechzahl auf, bestimme den Grenzwinkel und verfolge einfallenden, reflektierten und gebrochenen Strahl im Live-Strahlengang — samt Totalreflexion.

Was lohnt sich sonst noch daneben offen zu haben?

Hookesches-Gesetz-Rechner und Federkonstanten-Rechner (Hookesches Gesetz) — sie tauchen in derselben Aufgabe oft genug auf, um einen zweiten Tab zu verdienen.

Woher stammen die Daten?

Die Konstanten sind CODATA-Werte, die Formeln die aus dem Lehrbuch. Die meisten setzen einen Idealfall voraus — kein Luftwiderstand, keine Reibung, Punktmasse — und das Werkzeug sagt es, wo die Vereinfachung zählt.

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ErklärungDas Hookesche Gesetz erklärt: F = kx, echte Federkonstanten und die Grenze der GültigkeitDas Hookesche Gesetz sagt: Kraft proportional zur Dehnung — aber nur unterhalb der Elastizitätsgrenze. Hier steht F = kx mit gerechneten Zahlen, was 200 N/m wirklich bedeuten und wie Federn sich kombinieren.ErklärungEin Partyballon hebt vierzehn Gramm, nicht sein eigenes VolumenEin Latexballon von 28 cm bringt 14 g Nettoauftrieb, ein Kilogramm braucht also 72. Auf 2.000 Metern hebt derselbe Ballon 21 % weniger, und man braucht 91.ErklärungGehärteter Stahl ist nicht steifer als BaustahlEin Stahlstab von 10 mm² und 2 m dehnt sich unter 1.000 N um 1 mm: 200 GPa. Derselbe Stab aus Aluminium dehnt sich um 2,86 mm, aus Nadelholz um 20 mm. Eine Wärmebehandlung ändert daran nichts.ErklärungFedern in Reihe verhalten sich wie Widerstände parallelZwei 500-N/m-Federn hintereinander ergeben 250 N/m, nebeneinander 1.000. Unter derselben Last von 50 N sind das 0,2 m Weg gegen 0,05 m und 5 Joule gespeichert gegen 1,25.ErklärungVerdopple die Fallhöhe: Die Geschwindigkeit steigt um 41 %, die Energie verdoppelt sichEin Fall aus 20 Metern dauert 2,02 Sekunden und endet bei 19,81 m/s. Aus 40 Metern dauert er 2,86 Sekunden und endet bei 28,01 m/s — die Geschwindigkeit steigt um den Faktor √2, die Energie um genau zwei.ErklärungDer schiefe Wurf erklärt: Wurfweite, Höhe, Flugzeit — und warum 45° nicht immer optimal istDrei Formeln decken den gesamten schiefen Wurf über ebenem Boden ab. Der Haken ist der ebene Boden: sobald Abwurf- und Landehöhe sich unterscheiden, gilt das 45-Grad-Ergebnis nicht mehr.