Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Freiheitsgrad
Freiheitsgrad,Anzahl der frei wählbaren, voneinander unabhängigen Parameter eines physikal. Systems, die dessen Zustand eindeutig bestimmen. - Der F. bezeichnet in der Mechanik die Möglichkeit, im Raum unabhängige Bewegungen auszuführen. Ein im Raum freier Massepunkt hat drei F. der Translation (Translations-F.); er besitzt zwei F. bei der Bewegung längs einer Fläche und einen F. bei der Bewegung auf einer Kurve. Bei einem freien starren Körper kommen noch drei F. der Rotation (Rotations-F.) hinzu. Eine kontinuierl., nichtstarre Masseverteilung (z. B. Flüssigkeit) hat unendlich viele Freiheitsgrade. - In der Thermodynamik bezeichnet die Anzahl der F. die Gesamtanzahl der Phasenkoordinaten (d. h. der Orts- und Impulskoordinaten), von denen im gegebenen Zustand die Energie abhängt. Je mehr F. ein Molekül hat, desto mehr Möglichkeiten zur Speicherung kinet. Energie bestehen. Bei nichtstarren mehratomigen Molekülen treten noch Schwingungs-F. auf. Nach der Quantentheorie werden vom absoluten Nullpunkt ansteigend zuerst die translator., dann die rotator. und schließlich die Schwingungs-F. angeregt.
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