Leksikon
A B C D E F G H I J K L M N P R S T
amplitude Forskellen mellem maksimalt udsving og hvilestilling i en peiodisk svingning.
arbejde ved mekanisk arbejde forstås produktet af den vejlængde, et legeme flyttes, og projektionen i vejens retning af den kraft, der påvirker legemet. Måles i SI (det internationale enhedssystem) i joule (J), idet 1 joule er kraften 1 newton virkende over vejlængden 1 meter, 1 J er dermed 1 newtonmeter (Nm). Joule er nu enerådende som enhed for arbejde; tidligere anvendte enheder erg (= 10÷7 J), kalorie (= 4,1868 J), hestekrafttime (= 2.648.000 J) og kulækvivalent (= 29.308.000 J) er nu forældede enheder. Arbejde pr. tidsenhed (arbejdshastighed eller effekt) spiller især en rolle inden for elektriske anlæg og udtrykkes i watt (joule/sekund, J/s, W). Den tidligere anvendte enhed hestekraft svarer til 735,5 watt (W). Videre haves: 1 wattsekund (Ws) = 1 J og 1 kilowatt-time (kWh) = 3.600.000 J. Se endvidere SI.
Avogadro, Amadeo (1776-1856): italiensk fysiker. Opdagede Avogadros sætning: Alle luftarter rummer ved samme tryk og temperatur lige mange molekyler i lige store rumfang.
Boltzmann, Ludwig (1844-1906): Østrigsk fysiker og matematisker, som især er blevet berømt for den statistiske fortolkning af entropien. Udførte store arbejder indenfor den kinetiske molekylteori og er en af hovedgrundlæggerne af den statistiske mekanik.
Boltzmanns konstant Konstant, som indgår i den statistiske mekaniks fundamentale ligninger. I SI-enheder er konstanten 1,380× 10-23 J/° K = 8,617× 10-5 eV/° K.
Brahe, Tycho (1546-1601): dansk astronom. Studerede jura, men droges mod astronomien. Bosatte sig efter rejser i Tyskland, Italien og Schweiz 1570 i Danmark. Dyrkede kemi (alkymi), men opdagede 1572 en ny stjerne, en supernova, og vendte sig igen til astronomien. Fik 1576 øen Hven i len af Frederik 2. og byggede her slottet og observatoriet Uraniborg, 1584 observatoriet Stjerneborg. Hans observationsmetoder var i princippet de samme som oldtidens, men langt nøjagtigere. Med talrige assistenters hjælp samlede han et mægtigt materiale af observationer over himmellegemernes positioner. Kom i konflikt med Christian 4., forlod 1597 Danmark og blev kejserlig astronom i Prag. Hans elev Johannes Kepler brugte efter Brahes død hans observationer til opstilling af nøjagtige love for planetbevægelserne, grundlaget for Newtons opdagelser; Tycho Brahes observationsnøjagtighed blev her af afgørende betydning. Han var ikke tilhænger af det kopernikanske system, ifølge hvilket Solen står i centrum, omkredset af planeterne, men opstillede sit eget, det såkaldt tychoniske, hvorefter Solen skulle kredse om Jorden, mens planeterne kredser om Solen. Tycho Brahe var på flere måder hildet af tidens fejltagelser; han prøvede således ad astrologisk vej at finde særlig uheldige dage, såkaldte tychobrahesdage.

Cavendish, Henry (1731-1810): britisk kemiker og fysiker. Opdagede, at brint og ilt forenes til vand, at ilt, kvælstof og vand forenes til salpetersyre, samt hvad atmosfæren er sammensat af. Påviste massetiltrækningen og målte talkonstanten i Newtons tyngdekraftslov (1798). Ivrig tilhænger af flogiston-teorien.
Cavendish´s forsøg

Forsøg udført af den engelske fysiker Cavendish til bestemmelse af gravitationskonstanten i Newtons massetiltrækningslov. Undersøgelsen går ud på at bestemme tiltrækningen mellem to store fastmonterede kugler og to mindre kugler, der er ophængt i en snovægt. Nåt linien mellem de to store blykugler står vinkelret på linien mellem de to små blykugler fremkælder tiltrækningen intet kraftmoment. Drejes linien mellem de to store blykugler hen mod linien mellem de to små blykugler vil snovægten gøre udslag. Kendes snovægtens elastiske egenskaber, kan kraftmomentet og dermed tiltrækningen mellem kuglerne findes. Da masserne ligeledes kendes, kan gravitationskonstanten beregnes.

centrifugal midtpunktflyende; modsat centripetal.
centrifugalkraft ifølge Newtons 2. lov kan et legeme kun bevæges krumlinjet, når det påvirkes af en mod krumningscentret rettet centripetalkraft. Et legeme, der bevæger sig langs en krum bane, påvirkes af en centrifugalkraft, der er lige så stor som centripetalkraften, men med modsat retning; dette udnyttes i centrifuger, centrifugalregulatorer m.m. For i jernbanefart at modvirke centrifugalkraften må den yderste skinne i en kurve være højere; noget tilsvarende gælder den yderste vejside i vejkurver, hvis det ikke skal være nødvendigt at nedsætte kørselshastigheden i kurverne.
centripetal midtpunktsøgende; modsat centrifugal. Et legeme, der bevæger sig langs en krum bane, har en centripetalacceleration ind mod krumningscentret og må derfor være påvirket af en dertil hørende centripetalkraft.
cirkelbevægelse bevægelse, hvori et legeme beskriver en cirkelbane. Det får, når farten er konstant, en acceleration, som er rettet mod cirklens centrum og som, hvis farten kaldes v og cirklens radius r, t v 2/r . Ifølge Newtons 2. lov må der virke en tilsvarende, mod centrum rettet centripetalkraft på legemet, f.eks. snorkraften, når man svinger en sten i en snor, eller Solens tiltrækningskraft på Jorden. Betragtet i et system, der følger med legemet, må denne modvirkes af en lige så stor modsat rettet centrifugalkraft.
coulomb amperesekund, As; enhed for elektricitetsmængde. Ved en strømstyrke på 1 A flyder i 1 sekund 1 coulomb gennem ledningen; 1 amperetime = 3600 coulomb.
Coulomb, Charles de (1736-1806): fransk fysiker. Fandt 1785 Coulombs lov, ifølge hvilken kraften mellem to elektriske ladninger er omvendt proportional med kvadratet på deres indbyrdes afstand. Elektricitetsmængde-enheden coulomb er opkaldt efter ham.
dynamik læren om kræfters indflydelse på bevægelser. Aerodynamikken behandler bevægelser i luft, hydrodynamikken bevægelser i væsker og geodynamikken bevægelser i faste legemer; elektrodynamikkens emne er elektromagnetiske felters påvirkning af ladninger. I musik er dynamik forholdet mellem de forskellige styrkegrader under udførelsen, enten som pludselige kontraster eller som jævnt stigende eller faldende kurver ( crescendo eller diminuendo).
dynamometer kraftmålingsinstrument. Almindeligvis en fjedervægt; til meget små kræfter anvendes en torsionsvægt, til store kræfter et bremsedynamometer med hvirvelstrømsbremse eller lignende.
dæmpet svingning Svingning, hvis amplitude aftager emd tiden. Fremkommer, når et svingende system er under påvirkning af gnidningskraft. Det svingende systems energi vil da omdannes til varme, hvorved amplituden aftager.
effekt virkning; stærk virkning; udført arbejde pr. tidsenhed (arbejdshastighed). Måles i det tekniske målesystem i kgm/s; i maskinteknikken anvendes ofte enheden HK (hestekraft), svarende til 75 kgm/s eller 0,7355 kW; sidstnævnte enhed anvendes i elektroteknik. Ved jævnstrøm er effekt lig med produktet af spænding og strømstyrke (volt x ampere), ved vekselstrøm samme værdi, multipliceret med effektfaktoren, dvs. cosinus til fasevinklen mellem strøm og spænding. SI-enheden er watt (W) lig med joule/sekund (J/s) eller voltampere (VA).
Einstein, Albert (1879-1955): tyskfødt, amerikansk fysiker. Professor i Zürich 1909-11, i Prag 1911-12; i Zürich 1912-14; 1914-33 i Berlin, hvor han tillige var direktør for Kaiser Wilhelm Institut für Physik. Emigrerede ved nazisternes magtovertagelse 1933 til USA og knyttedes til Institute of Advanced Study i Princeton; amerikansk statsborger 1941. Fremsatte 1905 den specielle, 1916 den almene relativitetsteori, ifølge hvilke alle fysiske love skal være de samme i ethvert jævnt bevæget system, henholdsvis ethvert system. Hans teorier mødte stærk modstand; men især den specielle teori blev på afgørende punkter bekræftet, således proportionaliteten mellem et systems energi og masse. Spillede tillige en afgørende rolle for kvanteteoriens udvikling, idet han forklarede den fotoelektriske effekt og visse forhold vedrørende varmefylde kvanteteoretisk (1905) og klarlagde de statistiske forhold for systemer af identiske kvantemekaniske partikler (Bose-Einstein-statistik). Banebrydende arbejder inden for statistisk mekanik ( brownske bevægelser, 1905). Fik 1922 Nobel-prisen for 1921. Advarede tidligt mod krigsmæssig brug af atomenergien og anbefalede en verdensregering. Udsendte udover sine videnskabelige arbejder sammen med L. Infeld den populærvidenskabelige bog Det moderne verdensbillede (1938; dansk 1939).
elastisk svingning Harmonisk svingning om en ligevægtsstilling under påvirkning af en kraft, der adlyder Hookes lov. Hvis m er det svingende legemes masse og k er fjederkonstanten, er svingningstiden:


Udsvinget x fra ligevægtsstillingen er da givet som funktion af tiden t ved:
hvor A er amplituden.

elektron elementarpartikel, der bærer en negativ elektrisk ladning. Massen er 1/1840 af et brintatom, dvs. 9,107 x 10-31 g, og den elektriske ladning, elementarladningen, har størrelsen 1,602 x 10-19 coulomb. Alle atomer betragtes som opbygget af en positivt ladet kerne og et så stort antal elektroner uden om denne, at atomet udadtil er elektrisk neutralt. Et grundstofs atomnummer er lig med antallet af elektroner uden om kernen. Elektroner indgår som bestanddel af alle grundstoffer og er medbestemmende for deres fysiske og kemiske egenskaber. Elektrisk strøm skyldes vandring af elektroner gennem lederen. Elektroner udsendt fra visse radioaktive stoffer kaldes betastråler. Katodestråler består af elektroner; disse kan give anledning til udsendelse af røntgenstråler.
elementarladning elektrisk elementarkvantum; den mindste størrelse, hvori en elektrisk ladning kan eksistere, dvs. 1,602 x 10-19 coulomb. En elektron har én negativ, en proton én positiv elementarladning.
energi arbejde, arbejdsevne. Et systems, f.eks. et legemes eller et molekyles, evne til at levere måleligt arbejde såsom at løfte en vis vægt et vist stykke. Kan optræde i mange former: kinetisk eller bevægelsesenergi udgør halvdelen af produktet af et legemes masse og kvadratet på dets hastighed; potentiel eller beliggenhedsenergi, f.eks. hos en faldhammer, når den er løftet, findes hos et legeme i et kraftfelt. Varmeenergi er molekylernes kinetiske energi. Elektrisk og magnetisk energi kan opfattes som elektriske og magnetiske ladningers potentielle energi i det elektromagnetiske felt; men denne energi er i virkeligheden knyttet til selve feltet; denne feltenergi kan udbredes med lysets hastighed (strålingsenergi). Kemisk energi er molekylernes potentielle energi i deres indbyrdes vekselvirkning, der er af elektromagnetisk karakter; den kan f.eks. omsættes ved, at to molekyler ved en kemisk reaktion sluttes sammen til ét. Atomenergi er kernepartiklernes indbyrdes potentielle energi, der kan omsættes ved spaltning (fission) eller sammenslutning (fusion) af atomkerner. Energi er ifølge Einsteins relativitetsteori ækvivalent med masse, dvs. at enhver energimængde har en vis masse og omvendt. Et isoleret systems samlede energi, dvs. summen af alle de forskellige energiformer, er konstant ifølge energisætningen (termodynamikkens 1. hovedsætning), fremsat af Julius Robert von Mayer 1842. Den elektromagnetiske strålingsenergi optræder ifølge kvanteteorien i portioner, kvanter, hvis størrelse er proportional med strålingens frekvens.
Enhed Sammenligningsstørrelse til brug ved fysiske målinger. Resultat af en måling fremstår som et måltal efterfulgt af betegnelsen for den enhed som er anvendt ved målingen. Måltallet angiver, hvor mange gange enheden går op i den målte størrelse. Den målte størrelse og enheden skal naturligvis være sammenlignelige, dvs. der skal være forskellige enheder for længde, tid, hastighed, acceleration osv. Principielt kunne alle disse enheder defineres uafhængigt af hindanden. Således kunne man f.eks. angive en hastighed ved sammenligning med en bestemt standardhastighed (f.eks. lydens, denne enhed anvendes faktisk i overlydsflyvning). Imidlertid er det jo det almindeligste at angive en hastighed ved, hvor stor en længde, der tilbagelægges i et vist tidsrum. Enheden for hastighed bliver da en længdeenhed divideret med en tidsenhed. Dette kaldes en afledet enhed.
Faraday, Michael (1791-1867): britisk fysiker og kemiker. Fremstillede flydende klor og kuldioxid, fandt benzen, elektrisk induktion, de elektrolytiske love (Faradays love), diamagnetismen, drejningen af lysets polarisationsplan i et magnetfelt (Faraday-effekten) og det elektriske felts fuldstændige afskærmning inde i et metalbur (Faradays bur). Indførte kraftlinjebegrebet til beskrivelse af elektriske og magnetiske felter.
Faradays konstant den elektricitetsmængde, der udskiller eller omsætter et ækvivalent af et stof og som har størrelsen 96.497 coulomb (C). Eksempelvis udskiller 96.497 C en mængde på 107,88 g sølv, idet sølv er monovalent og har atomvægten 107,88.
Faradays love 1. lov: mængden af et stof, der udskilles ved en elektrisk strøms gennemgang i en elektrolyt, er proportional med den elektricitetsmængde, der er gået gennem elektrolytten. 2. lov: samme elektricitetsmængde udskiller i forskellige elektrolytter stofmængder, der er proportionale med deres kemiske ækvivalenter.
fart En hastigheds numeriske værdi, dvs. længden af hastighedsvektoren.
fiktiv kraft Kraft som synes at virke på et legeme, hvis bevægelse beskrives i et henførelsessystem som ikke er et inertialsystem, men som ikke optræder hvis den samme bevægelse beskrives i et inertialsystem. Den fiktive kraft stammer ikke fra andre legemer (materiel årsag) men syldes, at legemet pga. sin inerti modsætter sig systemets acceleration. Hvis betegner legemets acceleration i forhold til henførelsessystemet, og systemets acceleration, er legemets acceleration i et vilkårligt inertialsystem . Newtons 2. lov for da formen: , hvor F er den resulterende kraft (af materiel oprindelse) på legemet. Definerer man kan bevægelsesligningen omformes til: . kan opfattes som en fiktiv kraft, som kan adderes til (vektorsum), hvorved Newtons 2. lov også kan bruges i det accelererede system. Da den fiktive kraft ikke skyldes noget andet legeme opfylder den ikke Newtons 3. lov. Da fiktive kræfter er rent formelle størrelser, kan man principielt definere så mange fiktive kræfter som man vil, når blot de tilsammen giver en acceleration, der modsvarer systemets acceleration. Således inddeler man de fiktive kræfter i et roterende system (f.eks. Jorden) i centrifugalkræfter og corioliskræfter. Eftersom en fiktiv kraft på et legeme er defineret udfra accelerationen v.hj.a. Newtons 2. lov, er accelerationen uafhængig af legemets masse. Deri ligner fiktive kræfter massetiltrækning, men adskiller sig fra alle andre kræfter af materiel oprindelse. I den almene relativitetsteoriforklares massetiltrækningen netop som en inertikraft.
fjeder maskinelement af elastisk materiale, ofte fjederstål. De vigtigste typer er bladfjeder til bøjning, torsionsfjeder til drejning, skrue-, spiral-, tallerken- og konisk fjeder til tryk og træk. Anvendes til optagelse af stød (buffere, hjulaksler), måling (fjedervægt, dynamometer), dæmpning (viser-instrumenter), energiakkumulation (urfjeder), svingningstransmission (fjederhammer, resonator). Til affjedring, især af større kræfter, anvendes tit luftpuder, gummifjedre og pneumatisk eller hydraulisk affjedring.
Foucolts pendulforsøg Forsøg til direkte påvisning af jordens rotation. Forsøget bygger på den kendsgerning, at et tilstrækkeligt langt pendul vedbliver at svinge i samme svingningsplan, uanset om jorden drejer sig under dette. På nordpolen vil et pendul, som holdes i bevægelse, dreje sig en omgang i løbet af et døgn, medens drejningen er mindre andre steder på jorden. På ækvator fremkommer slet ingen drejning.
frekvens hyppighed. Antallet af en bølges eller periodisk bevægelses svingninger pr. sekund; måles i hertz (Hz). Frekvensen er omvendt proportional med bølgelængden i et givet udbredelsesmedium. Som frekvensnormal benyttes i musik en stemmegaffel eller en elektrisk svingningsgenerator med konstant frekvens, f.eks. kammertonen a. Ethvert fast eller flydende legeme har visse egenfrekvenser; systemer, hvis frekvens er ens eller danner enkle talforhold, kan vekselvirke ved resonans, dvs. overføring af energi fra det ene system til det andet. Et frekvensmeter bruges bl.a. til måling af frekvensen af vekselstrømme eller af rystelser og svingninger. I teknikken bruges ofte oscilloskoper til måling af egenfrekvensen af maskindele, fly, broer m.m., for at man kan undgå resonansfænomener.
friktion modstand mod bevægelse af to flader mod hinanden; gnidningsmodstand. Friktionen F er proportional med belastningen P, dvs. , hvor µ kaldes friktionskoefficienten; denne størrelse afhænger af stoffernes natur og desuden af, hvor glatte overfladerne er i forhold til hinanden. Friktion er som regel uønsket og nedsættes ved brug af smøremidler. Udnyttes dog i bremser og friktionskoblinger.
Fysik Læren om de grundlove, der gælder for naturfænomener. Fysikkens love skal give eksakte forudsigelser, der skal stemme overens med iagttagelser af naturen og med eksperimentelle undersøgelser, og de udtrykkes oftest v.hj.a. af matematiske relationer. Som eksempler kan nævnes Newtons love, Maxwells ligninger, energisætningen og kvantemekanikkens grundlove.
Fysisk pendul Stift legeme, der kan dreje sig om en akse, som ikke går igennem legemets tyngdepunkt. Pendulet kan være i stabil ligevægt med tyngdepunktet lodret under aksen. Drejes pendulet udfra ligevægtsstillingen, opstår der et kraftmoment, som modvirker drejningen. Slippes pendulet, vil det udføre svingninger omkring ligevægtsstillingen. For små udsving er svingningen harmonisk og svingningstiden er: hvor I er pendulets inertimoment med hensyn til omdrejningsaksen, mens M er pendulets masse, g er tyngdeaccelerationen og a er afstanden mellem pendulets tyngdepunkt og omdrejningsaksen.
Galilei, Galileo (1564-1642): italiensk fysiker og astronom; professor i Pisa og Padova, hofmatematiker i Firenze. Grundlagde den nyere tids fysik og den naturvidenskabelige metode, en kombination af forsøg og matematiske slutninger. Inspireredes sikkert bl.a. af samtidens diskussion mellem filosofiske skoler, især mellem aristotelisk og platonisk filosofi. Opfandt den hydrostatiske vægt og et termoskop, opdagede lovene for legemers fald og grundlæggende egenskaber ved pendulsvingninger. Observerede ved hjælp af den af ham byggede kikkert fire jupitermåner, Saturns ring, Månens bjerge samt solpletterne og konstaterede, at Mælkevejen bestod af utallige enkelte stjerner. Gik ind for det kopernicanske system (verdensbillede), der placerede Solen og ikke Jorden som centrum, og kom derved i konflikt med inkvisitionen. 1616 dømtes han til ikke at udtale sig offentligt uden bevis for sine påstande til fordel for Kopernicus, og 1633 blev han, efter at have udsendt et nyt skrift om dette problem, dømt til at tilbagekalde sine meninger. Han adlød, men skal have mumlet "Men den (Jorden) bevæger sig alligevel" ("Eppur(e) si muove"). Derefter fik han husarrest, der varede til hans død. I de sidste år fik hans elever Viviani og Torricelli tilladelse til at bo hos ham.
Galileis faldlove De af Galilei eksperimentelt fundne love om det frie fald i jordens tyngdefelt. Lovene gælder kun eksakt i et lufttomt rum. 1. lov udtrykker at alle legemer uanset deres masse falder lige hurtigt. 2. lov udtrykker at faldvejen er proportional med faldtiden i anden potens.
Grad celcius (° C) SI-enhed for temperatur. 1° C = 1 kelvin
gravitation massetiltrækning; den egenskab hos enhver masse, at den tiltrækker andre masser. Jordens og andre planeters gravitation kaldes tyngdekraft. Holder planeterne i deres elliptiske baner om Solen og er årsag til faldbevægelsen mod Jorden. Solens og Månens gravitation mod Jorden frembringer tidevandet. I den almene relativitetsteori spiller gravitation en fundamental rolle; den antages at have virkninger ud over de ovennævnte dynamiske; således vil lyset fra atomer, der er anbragt i et kraftigt tyngdefelt, forskydes mod lavere frekvenser (rødforskydning).
Harmonisk oscillator Elastisk system, hvis bevægelse er en harmonisk svingning.
harmonisk svingning svingning af et mekanisk system, f.eks. en violinstreng eller en orgelpibe, eller et elektrisk system, f.eks. en radiosender. Svingningstiden er uafhængig af udsvingets størrelse.
Hastighed
  1. Konstant hastighed: En partikels hastighed er konstant, når den tilbagelægger lige lange strækninger langs en ret linie i lige store tidsrum. Hastigheden v defineres som kvotienten mellem en tilbagelagt vejstrækning D s og den tilhørende tid D t: .
  2. Momentan hastighed i liniær bevægelse: For en partikel som bevæger sig på en vilkårlig måde langs en ret linie, defineres middelhastigheden vm i tidsrummet D t som den strækning D s partiklen har tilbagelagt i tiden D t divideret med D t:

    Den øjeblikkelige/momentane hastighed v(t) til tiden t defineres da som grænseværdien af middelhastigheden i et tidsinterval D t gående mod nul: ; altså differentialkvotienten af s med hensyn til t.

  3. Momentan hastighed i en vilkårlig bevægelse: For en partikel, som bevæger sig langs en kurve, defineres middelhastigheden vm i tidsintervallet D t = t2 – t1 som kvotienten: hvor er vektoren fra det punkt A på kurven hvor partiklen er til tiden t1 til det punkt B på kurven hvor partiklen er til tiden t2. Som før defineres momentanhastigheden som grænseværdien (differentialkvotienten):

En hastighed er altså i almindelighed en vektor. Hastighedens størrelse. dvs. vektorens numeriske værdi, kaldes farten.

impuls stød; tilskyndelse, især pludselig. I fysikken det samme som bevægelsesmængde. Hvis et legeme har massen m og bevæger sig med hastigheden v, betegnes produktet m x v som legemets impuls. Impulset er en regnestørrelse, der især anvendes inden for fysikken. Den er rettet i hastighedens retning. Impulsmomentet i forhold til et punkt, der ikke ligger i hastighedens retning, er lig med m x v x den vinkelrette afstand til dette punkt; momentet benyttes i fysikken ofte til beskrivelse af tilstanden af et legeme, der roterer omkring en akse.
impulsmoment produktet af inertimoment og vinkelhastighed for et roterende legeme. Måles i kgm²/s.
inerti træghed; den egenskab hos ethvert legeme, at man for at ændre dets bevægelse (hastighed, retning) må påvirke det med en ydre kraft, idet ifølge Newtons inertilov et legeme forbliver i jævn, retlinjet bevægelse eller i hvile, så længe det ikke påvirkes af en ydre kraft.
joule J; enhed for energi og dermed tillige for arbejde og varmemængde. 1 joule (J) er defineret som 1 newtonmeter (Nm) og er dermed bl.a. = 1 wattsekund (Ws) = 1 voltamperesekund (VAs) = 1 voltcoulomb (VC) = 1 weberampere (WbA) = 1 kgm²/s². Af ældre, nu udgåede, energienheder kan nævnes: 1 erg = 10÷7 J; 1 kalorie = 4,1868 J.
Joule, James Prescott (1818-89): britisk fysiker. Fandt bl.a. jernets magnetiske mætning og magnetostriktionen, dvs. den længdeændring, der sker i jern og nikkel ved magnetisering; bestemte det mekaniske varmeækvivalent og fastslog, at varmeudviklingen af en elektrisk strøm er proportional med modstandens størrelse og proportional med kvadratet på strømmens størrelse. Efter Joule er enheden for arbejde, joule, opkaldt.
kalorie cal; tidligere anvendt enhed for varmemængde. Indtil 1948 blev 1 cal15 defineret som den varmemængde, som skulle tilføres 1 g vand for at forøge dets temperatur fra 14,5 til 15,5 °C. I ernæringsvidenskaben anvendtes fortrinsvis den 1000 gange større enhed kilokalorie (kcal), som fejlagtigt ofte benævntes en "stor kalorie" eller blot "kalorie". I dag anvendes joule (J), som er en afledet SI-enhed og officielt indført i Danmark 1977, for varmemængde (arbejde, energi); 1 cal = 4,186 joule (J).
Kepler, Johannes (1571-1630): tysk astronom; Tycho Brahes elev og efterfølger som hofastronom i Prag. Opfandt den astronomiske kikkert og grundlagde den moderne himmelmekanik. Opstillede de tre Kepler-love: 1. planeterne bevæger sig i ellipser med Solen i det ene brændpunkt; 2. det af en planets radiusvektor (en linje fra Solen til planeten) beskrevne areal er proportionalt med tiden, dvs. det i et vist tidsrum beskrevne areal er konstant, uanset hvor i banen planeten er; 3. kvadraterne på planeternes omløbstider forholder sig som kuberne på deres middelafstand fra Solen. Kepler støttede sig på Brahes observationer og fuldførte dem. Han studerede også det tychoniske solsystem grundigt, før han endeligt forkastede det til fordel for det kopernicanske, som han fra begyndelsen havde foretrukket. Keplers hovedværker er Mysterium Cosmographicum (1596), Astronomia Nova (1609) og Harmonice Mundi (1619), ligesom han i 1627 udgav de Rudolphinske Tabeller (påbegyndt af Tycho Brahe), et nøjagtigt tabelværk over bl.a. planetpositioner i fortid og fremtid.
kinematik bevægelseslære; læren om legemers steds- og stillingsændring med tiden, uden hensyn til virkende kræfter. Ved jævn bevægelse tilbagelægges i lige store tidsrum lige store afstande. Jævn bevægelse i snævrere forstand er jævnt til forskel fra retlinjet bevægelse, accelereret bevægelse, som skyldes kræfter. Læren om kræfters indflydelse på bevægelse hedder dynamik.
kinetisk energi videnskabeligt navn for bevægelsesenergi.
kinetisk gasteori se kinetisk varmeteori
kinetisk molekylteori se kinetisk varmeteori
kinetisk varmeteori også kaldt kinetisk gasteori eller kinetisk molekylteori: fysisk teori, hvori gassers termiske egenskaber forklares ud fra den grundlæggende antagelse, at varme er identisk med molekylbevægelse. Herudover forklarer teorien også andre egenskaber ved gasser, f.eks. tryk, osmose, faseovergange og diffusion. Ifølge den kinetiske varmeteori er en gas' absolutte temperatur (dvs. celsiustemperaturen plus 273,15) proportional med molekylernes gennemsnitlige kinetiske (bevægelses-) energi, som antages at udgøre gassens totale energiindhold; der ses bort fra vekselvirkninger mellem de enkelte molekyler ud over direkte kollisioner. Antallet af sådanne kollisioner afhænger af gassens tryk og temperatur og beskrives ved den såkaldte fri middelvejlængde, dvs. den gennemsnitligt tilbagelagte afstand for et molekyle mellem to kollisioner. Ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk er middelvejlængden af størrelsesordenen 10-8m. Det tryk, som en gas udøver på sine omgivelser, kan beregnes som den kraft, gasmolekylerne overfører pr. tidsenhed og pr. fladeenhed; heraf kan den såkaldte idealgaslov udledes, ifølge hvilken produktet af en gas' tryk og volumen (rumfang) er proportionalt med dens absolutte temperatur; specialtilfælde af denne relation er Boyle-Mariottes lov og Gay-Lussacs lov. Hvis gassen er en blanding af flere forskellige molekyler, gælder den såkaldte ligefordelingslov, ifølge hvilken alle molekyler har samme middelenergi. Idet bevægelsesenergien er lig med ½ mv², hvor m er molekylmassen og v hastigheden, vil et let molekyle i en gas have større hastighed end et tungt molekyle i den samme gas.
kraft i fysikken årsagen til bevægelsesforandring, dvs. en sådan vekselvirkning mellem to eller flere fysiske systemer, at de under givne betingelser bevæger hinanden. Kraften er ifølge Newtons 2. lov lig med produktet af massen og accelerationen. I det internationale enhedssystem SI måles kraft i newton (N), hvor 1 N = 1 kg m/s². Ældre, nu udgåede enheder for kraft er dyn og kilopond (kp), hvor 1 dyn = 10÷5 N og 1 kp = 1 kgf = 1 kg* = 9,80665 N. Når en kraft virker på et fysisk system, virker dette tilbage med en modkraft (reaktion) af samme størrelse (Newtons 3. lov). Ved misforståelser i oversættelsen anvendes ordet kraft endnu i visse sammenhænge, hvor der er tale om effekt eller energi, således hestekraft, der er en nu forældet effektenhed; ligeledes er atomkraft ikke en kraft, men en effekt.
ligevægt et legemes hviletilstand, dvs. den tilstand det har, når alle de på legemet virkende kræfter ophæver hinanden. Legemers ligevægtsforhold behandles i statikken. Tillige en efter massevirkningsloven beregnet tilstand, hvor hastigheden af en reversibel kemisk proces A + B » C + D er lige stor i begge retninger, så at mængderne af stofferne A, B, C og D holder sig konstant. Af stor betydning i kemisk industri er muligheden for forskydning af ligevægten ved ændring af ydre betingelser som tryk, temperatur og mængdeforholdene mellem de i processen indgående stoffer.
massetiltrækning gravitation.
Maxwell, James Clerk (1831-79): britisk fysiker, hvis teorier hører til den moderne fysiks grundlag. De fører alle elektriske og magnetiske fænomener tilbage til elektromagnetiske felter, hvis forhold kan beskrives ved to differentialligninger, kaldt Maxwells ligninger. Udviklede endvidere den elektromagnetiske lysteori, der førte til Hertz' opdagelse af radiobølgerne. Fandt loven for hastighedsfordelingen af varmebevægede gasmolekyler i den kinetiske gasteori.
mekanik gren af fysikken; behandler legemers ligevægt og bevægelse. Deles i statik, bevægelseslære (kinematik) og dynamik. Med mekanik beslægtede discipliner er bl.a. elasticitetslære og kvantemekanik.
mekanisk energi summen af et legemes kinetiske (bevægelsesmæssige) og potentielle (placeringsmæssige) energi. I et tabsfrit, konservativt fysisk system er den mekaniske energi konstant, men kan veksle helt eller delvis mellem kinetisk og potentiel energi; et eksempel er et svingende pendul uden gnidningstab og uden luftmodstand. I yderstillingerne har det størst potentiel energi (er højest) og ingen kinetisk energi (står stille); i øjeblikket for midterpassage har det mindst potentiel energi (er lavest), men har størst kinetisk energi (bevæger sig hurtigst). Summen af de to energiformer, tilsammen den mekaniske energi, er konstant (loven om energiens konstans).
Michelson, Albert (1852-1931): amerikansk fysiker. Undersøgte, hvorvidt der fandtes en "æter", i hvilken lyset udbredte sig. Med målemetoder, der var op til 100 gange mere følsomme end nødvendigt, kom han til det resultat, at æteren ikke eksisterede.
moment virkende kraft; kort tidsrum; øjeblik. En krafts moment med hensyn til et punkt O er størrelsen af kraftens komponent vinkelret på linjestykket fra O til kraftens angrebspunkt, multipliceret med længden af dette linjestykke. Hvis legemet, der er angrebet af kraften, kan dreje sig om O, angiver kraftens moment dens evne til at dreje legemet.
neutron elementarpartikel, der sammen med protonen udgør hovedbestanddelen af atomkernerne. Er ikke elektrisk ladet og kan derfor trænge igennem atomkernernes elektriske felter uden påvirkning og nå atomkernen, hvorved den kan indlede en atomkernereaktion, f.eks. fission i en kernereaktor. Neutroner kan frigøres i højspændingsanlæg eller cyklotroner, hvis deuterium bombarderes med deuteroner; endvidere findes frie neutroner i store mængder i kernereaktorer. Neutroner blev opdaget i begyndelsen af 1930rne af Fermi. Den frie neutron er radioaktiv, idet den spaltes til en proton, en elektron og en neutrino. Halveringstiden ved neutronspaltninger er ca. 13 minutter. Langsomme neutroner har bølgeegenskaber og kan bruges til materialeundersøgelser, idet man udnytter deres bølgeegenskaber på samme måde som røntgenstrålers. Endvidere kan neutronstråler anvendes i kræftbehandling.
newton enhed for kraft; 1 newton (N) defineres som den kraft, der giver masseenheden 1 kg accelerationen 1 m/s2; 1 N = 1 kg m/s2. Opkaldt efter Isaac Newton; en afledet enhed i SI.
Newton, Sir Isaac (1642-1727): engelsk fysiker og matematiker; professor i matematik 1668-1703 ved universitetet i Cambridge, 1703-27 præsident for Royal Society; adlet 1705. Newtons store matematiske opdagelser, den generelle binomialformel, uendelige rækkers metode og infinitesimalregning, blev gjort inden hans afsluttende eksamen 1665. Grundlæggende undersøgelser over lysets natur samlede han i Opticks (1704). Hans berømteste værk er Philosophiae naturalis principia mathematica (1687), der bl.a. indeholder Newtons love og opdagelsen af massetiltrækningen.
Newtons love dynamikkens tre grundlæggende love; formuleret af Newton 1687. 1. lov udsiger, at ethvert legeme forbliver i ro eller udfører en retlinjet bevægelse med konstant hastighed, såfremt der ikke virker nogen resulterende kraft på det udefra; denne lov betegnes også inertiens lov. 2. lov udsiger, at accelerationen på et legeme er proportional med den påvirkende kraft og omvendt proportional med legemets masse; denne lov definerer kraftbegrebet. 3. lov udsiger, at de kræfter, med hvilke to legemer påvirker hinanden, er lige store og modsat rettede; denne lov benævnes også loven om aktion og reaktion.
pendul legeme, der svinger om en fast akse. En af de vigtigste anvendelser er regulering af ures gang. 1851 viste Léon Foucault med et 62 m langt pendul, at pendulsvingninger ikke følger Jordens rotation. Han lod et pendul svinge i et lodret plan, og man kunne tydeligt se dette plan dreje sig. I astrologi, okkultisme og parapsykologi benyttes det sideriske pendul.
permeabilitet gennemtrængelighed; især membraners eller hinders gennemtrængelighed for væsker eller luftarter. Desuden mål for et stofs evne til at magnetiseres i et ydre magnetfelt.
Planck, Max (1858-1947). tysk fysiker; 1885 professor i Kiel og 1889 i Berlin. Udbyggede termodynamikken og opdagede år 1900, at strålingsenergi optræder i udelelige små elementarmængder, kvanter; hermed var en ny naturkonstant opdaget. En kvant = Plancks virkningskvantum = Plancks konstant skrives h og har i SI størrelsen 662,6 × 10÷36 Js. Max Plancks opdagelser grundlagde kvanteteorien. Nobel-prisen i fysik 1918.
potentiel energi beliggenhedsenergi, dvs. den energi, som et legeme eller en partikel har, når de er anbragt i et kraftfelt, f.eks. et tyngdefelt, et magnetisk eller et elektrisk felt.
proton positivt ladet elementarpartikel, identisk med almindelig brints atomkerne; den tunge brintisotops kerne betegnes deuteron. Protonen indgår sammen med neutronen i alle de andre grundstoffers atomkerner. Den har massen 1,6725×10-24 g, dvs. 1,00758 i den fysiske atomvægtskala; dens ladning er den elektriske elementarladning, dvs. 0,160×10-18 coulomb. P.gr. af den elektriske ladning kan man bibringe protonen meget store hastigheder ved hjælp af cyklotroner, højspændingsanlæg og især protonsynkrotroner. Anvendes ofte som atomprojektil for at igangsætte atomkernereaktioner.
relativitetsteori betegnelse for to teorier udviklet af Albert Einstein, nemlig den specielle relativitetsteori (offentliggjort 1905) og den almene relativitetsteori (1915-16). Den specielle relativitetsteori er en fælles teori for mekaniske og elektrodynamiske fænomener og er konstrueret ud fra to grundlæggende postulater. Det første postulat er det såkaldte relativitetsprincip, ifølge hvilket enhver naturlov har samme matematiske form i samtlige referencesystemer i jævn bevægelse i forhold til hinanden. Dette princip var kendt fra den klassiske mekanik og skulle, ifølge Einstein, også gælde i elektrodynamikken. Det andet postulat var kontroversielt og fastslog, at hastigheden for en lysbølge altid er (tabelværdien) 299.792 km/s, uanset hvilket referencesystem den måles fra. Dette er i modstrid med sund fornuft, idet man ved at bevæge sig i samme retning som lysbølgen ville forvente at måle en mindre hastighed for denne. Ikke desto mindre har den specielle relativitetsteori vist sig at stemme perfekt overens med de eksperimentelle kendsgerninger. Til dens forudsagte og verificerede konsekvenser hører, at en målestok i bevægelse er forkortet i bevægelsesretningen (Lorentz- kontraktionen); at et ur eller en hvilken som helst anden tidsmåler i bevægelse går langsommere end stationære ure (tidsforlængelsen); at et legemes masse øges med legemets hastighed, og at massen vokser over alle grænser, når hastigheden nærmer sig lysets; lyshastigheden er derfor en øvre grænse for al bevægelse. Endvidere tilskynder teorien til, at rummet og tiden anskues som et hele, den såkaldte rum-tid. Emnet for den almene relativitetsteori er tyngdekraften. Einstein forsøgte her at opstille sit såkaldte almene relativitetsprincip som teoriens grundlag, nemlig at alle naturlove skal have samme matematiske form uanset observatørens bevægelsestilstand (bevægelsen forudsættes altså ikke at være jævn, som det var tilfældet for den specielle relativitetsteori). Princippet er imidlertid ikke gyldigt, men kan erstattes af det berømte ækvivalensprincip, ifølge hvilket naturlovene er de samme i et tyngdefelt og i et jævnt accelereret system. Ud fra denne analogi forudsagde Einstein,at lysstråler måtte følge krumme baner i et tyngdefelt, og hans epokegørende nyskabelse var at beskrive disse forhold ved hjælp af begrebet "den krumme rum-tid": Tilstedeværelse af masse frembringer, - via tyngdefeltet - en rum-tid, der skal behandles som en geometrisk størrelse. Specielt brugte Einstein de nye ideer på Universet som helhed og nåede frem til den mulighed, at Universet i kraft af krumningen kunne være endeligt uden at være afgrænset, ligesom jordoverfladen p.gr. af krumningen har et endeligt areal, men ingen grænser. Den almene relativitetsteori har været vanskelig at efterprøve i praksis, men i enkelte astronomiske situationer, især i forbindelse med den såkaldte dobbeltpulsar (se pulsar) har observationerne leveret resultater i fuld overensstemmelse med Einsteins forudsigelser.
rotationsenergi Et roterende legeme har en rotationsenergi Erot sum er summen af massedelenes kinetiske energi i forhold til rotationsaksen. Udtrykt ved inertimomentet I og vinkelhastigheden w er: .
Rydberg, Johannes Robert (1854-1919): svensk fysiker; professor 1901 i fysik ved universitetet i Lund. Viste, at metallernes spektre består af serier af linjer. En vigtig konstant inden for spektralanalysen bærer hans navn.
stød kortvarig påvirkning mellem to legemer, der rammer hinanden. Et fuldkommen elastisk stød ændrer legemernes hastighed og bevægelsesretning, og legemerne fortsætter i hver sin retning efter stødet. Ved et uelastisk stød fortsætter legemerne sammen efter stød. De to legemers totale energi er den samme før og efter stødet.
translation Inden for fysik betegnelse for bevægelse af et legeme, hvorved alle punkter i legemet bevæges med samme hastighed.
tyngdeacceleration størrelse til angivelse af frit faldende legemers acceleration på overfladen af et himmellegeme, i særdeleshed Jorden. Værdien afhænger ikke af det faldende legemes masse, men varierer derimod med positionen; tyngdeaccelerationen er f.eks. 9,83 m/s² ved Jordens poler og 9,78 m/s² ved ækvator.
tyngdekraft gravitation eller, med en ældre betegnelse, almindelig massetiltrækning. Virker som en universel naturkraft mellem alle legemer og er ansvarlig for det træk, som Jorden udøver på os. Størrelsen af tyngdekraften ved jordoverfladen er givet ved produktet af det påvirkede legemes masse og tyngdeaccelerationen.
tyngdepunkt angrebspunktet for resultanten af de på et legemes forskellige dele virkende tyngdekræfter. Understøtter man et legeme i tyngdepunktet, forbliver det i ro, uanset hvorledes det orienteres. Et legeme opstillet på en plan flade vil være i hvile, hvis tyngdepunktet befinder sig i et område lodret over understøttelsesfladen.
watt fysisk enhed for den fysiske størrelse effekt, enhedssymbol W; symbolet for fysisk effekt, der kan være mekanisk effekt, elektrisk effekt osv., er P. Ved jævnstrøm er effekten (P) lig spænding (U) x strøm (I), hvad der i den tilsvarende ligning mellem enhederne giver watt (W) = volt (V) x ampere (A). Ved vekselstrøm er effekt = spænding x strøm x cosinus til fasevinklen F mellem spænding og strøm, altså P = U x I x cos F. Visse tidligere brugte enheder for effekt er, omregnet til W: hestekraft 1 HK = 735,5 W. Engelsk hestekraft: 1 hp = 745,7 W. Kalorie pr. s: 1 cal/s = 4,1868 W. Se i øvrigt SI.
Watt, James (1736-1819): skotsk ingeniør. Opfandt en kondensator, som viste sig afgørende for udviklingen af dampmaskiner. Medstifter af den første dampmaskinefabrik 1774; opfandt 1778 den dobbeltvirkende dampmaskine.

Kilde 1: Lademanns Multimedia Leksikon 1998. Version 1.00.
Egmont Lademann A/S og Attica Interactive Ltd. © 1997

Kilde 2: Hornstrup, P. E. & Olsen, L., Gads Fysik Fagleksikon
Studieudgave, G.E.C. Gads Forlag © 1979