Thema: Physik - Hilfethread

Kimmel

Hey^^

Hab wieder ein Problem...

Auf einem Wagen der Masse m2 = 3 kg, der sich mit der Geschwindigkeit v = 2 m/s bewegt, wird vorsichtig ein Körper der Masse m1 = 1 kg während der Fahrt aufgesetzt. Die Geschwindigkeit dieses Körpers in Fahrtrichtung ist zunächst v1 = 0; deshalb erreicht m1 erst nach kurzem Gleiten auf dem Wagen dieselbe Geschwindigkeit, wie sie der Wagen nun besitzt.

a) Welche Geschwindigkeit besitzen beide Körper nach diesem Vorgang
b) Wie groß ist der Kraftstoß, den der aufgelegte Körper erhält?
c) Wie lang braucht es, bis der Körper auf dem Wagen nicht mehr gleitet, wenn f(gl) = 0,5 ist?

Ich hab mich dann mal rangemacht...
Schaut bitte, ob das stimmt (wenn möglich noch heute^^)

Was heisst vorsichtig physikalisch ausgedrückt?
Welche Annahmen (Reibungsgfrei, etc.?) gelten für den Wagen?
Ich würde mich weigern eine solch ungenau definierte Aufgabe zu lösen.

The Fallen

Was heisst vorsichtig physikalisch ausgedrückt?
Welche Annahmen (Reibungsgfrei, etc.?) gelten für den Wagen?
Ich würde mich weigern eine solch ungenau definierte Aufgabe zu lösen.

Ist schon erledigt^^

Der Wagen fährt reibungsfrei.
Vorsichtig heißt, man tut den Körper langsam drauf.

Hey^^
Ich hab wieder ein Problem o:

"In der Mitte zwischen zwei Kondensatorplatten hängt an einem Perlonfaden der Länge l = 1,80 m ein Kügelchen der Masse m = 0,47 g. Der Plattenabstand beträgt d = 4 cm. Der Kondensator wird an eine Hochspannungsstelle mit der Spannung U = 1,0 kV angeschlossen. Dabei entfernt sich das Kügelchen um s = 1,0 cm aus der Gleichgewichtslage. Für die Rückstellkraft gilt F = G * (s/l)
b) Die Spannungsquelle wird jetzt vom Kondensator abgetrennt. Danach verdoppelt man den Abstand der isolierten Platten. Wie groß ist dann die Auslenkung des Kügelchens?"

Welchen Ansatz muss ich machen, um die Aufgabe lösen zu können?

Ich weiß, dass sich die Spannung sich erhöht, wenn die Platten auseinander gezogen werden. Die Ladung q müsste gleich bleiben.
Wird durch diese Aktion Energie nach W = F * d zugeführt?
Bleibt dabei E [elektrische Feldstärke] gleich?

Ich weiß, dass sich die Spannung sich erhöht, wenn die Platten auseinander gezogen werden. Die Ladung q müsste gleich bleiben.

richtig

Wird durch diese Aktion Energie nach W = F * d zugeführt?

Ja irgendwoher muss ja die zusätzliche energie für die zusätzliche spannung kommen

Bleibt dabei E [elektrische Feldstärke] gleich?

Die feldstärke ist proportional zur flächenladungsdichte (Q/A=epsilon*E) also ja

OmegaPirat

Die feldstärke ist proportional zur flächenladungsdichte (Q/A=epsilon*E) also ja

Wenn E gleich bleibt, heißt es ja das die Feldkraft F [q * E] auch gleich bleibt.
Aber wenn F gleichbleibt, heißt das ja, dass die Auslenkung s gleichbleibt oder?
Nach F = G s/l müsste das so sein...
Ist die Aufgabe damit gelöst?

würde ich so sagen
ja

OmegaPirat

würde ich so sagen
ja

wtf xD
Die Aufgabe ist ja tricky o.O

Und ähm, wie kann ich anders erklären, warum E konstant bleibt?

das ist ganz simpel
sicherlich kennst du folgendes
E=U/d

wenn du d verdoppelst, verdoppelt sich auch die spannung, also bleibt E konstant, es gilt ja auch Q=C*U
mit C=epsilon*A/d
jetzt betrachten wir mal den zustand bevor man die platten auseinanderzieht
dann sei der abstand d, die spannung U1
Es ist dann
Q/C=U1
nach dem auseinanderziehen gilt C'=C/2
U2=Q/C'=2Q/C=2U1
dann folgt für E1=U1/d
und E2=2U1/(2d)=U1/d
also E1=E2

Hey, hab mal wieder eine Frage.

Zwei gleiche Kügelchen (0,5g) sind jeweils an einem 1,0 m langen, oben am selben Punkt befestigten Faden aufgehängt. Das rechte Kügelchen trage doppelt so viel Ladung wie das linke. Erfahren sie dann beide die gleiche Auslenkung?
Welche Ladung trägt jetzt jedes Kügelchen bei 20 cm Mittenabstand?

Ich habe angenommen, dass sie sich im Verhältnis 2:1 abstoßen. Sprich, das eine Kügelchen wird doppelt so weit abgestoßen, wie das andere.
Ist die Annahme richtig?
Könnt ihr mal schauen, ob es richtig ist, was ich da gerechnet habe?

Kimmel

Hey, hab mal wieder eine Frage.

Zwei gleiche Kügelchen (0,5g) sind jeweils an einem 1,0 m langen, oben am selben Punkt befestigten Faden aufgehängt. Das rechte Kügelchen trage doppelt so viel Ladung wie das linke. Erfahren sie dann beide die gleiche Auslenkung?
Welche Ladung trägt jetzt jedes Kügelchen bei 20 cm Mittenabstand?

Ich habe angenommen, dass sie sich im Verhältnis 2:1 abstoßen. Sprich, das eine Kügelchen wird doppelt so weit abgestoßen, wie das andere.
Ist die Annahme richtig?
Könnt ihr mal schauen, ob es richtig ist, was ich da gerechnet habe?

Deine Annahme ist falsch. Sie erfahren beide die gleiche Auslenkung.
Das Coulombgesetz ist symmetrisch bzgl. der felderzeugenden Ladungen. Das Coulombgesetz heißt ja
F=1/(4*pi*epsilon*r²)*q*Q
die eine ladung ist q, die andere ist Q=2q => F=q²/(2*pi*epsilon*r²)
Das heißt letztlich, dass von Kugel 1 auf Kugel 2 die Kraft F wirkt, umgekehrt wirkt dann von Kugel 2 auf Kugel 1 aufgrund des dritten newtonschen Axioms die entgegengesetzt gleich große Kraft F (actio=reactio).

Hallo,
ich nutze gleich mal den Thread hier und leg los.

Ich bin blutiger Anfänger in Physik und komm mit dieser, für euch, wohl leichten Aufgabe nicht zurecht.

geg. Metallplatte m= 200 kg liegt auf 8 federn. jeweils 4 federn haben die Federkonstante c1= 10^4 N/m bzw. c2= 0,5x10^4 N/m.
Wie groß ist die SCHWINGUNGSDAUER für die beiden Abbildungen?
Abbildung 1:
Metallplatte hat jeder ecke zwei federn nebeneinander.
Abbildung 2:
Metallplatte hat an jeder ecke nur eine feder, auf der allerdings auhc eine feder dran ist. Also eine "federverlängerung" sozusagen. (c2 ist dabei an C1)

Es wäre großartig, wenn mir jemand beim einstieg in die Physik helfen könnte:-)

gruß R.alexxx

Ratlosalexxx

Hallo,
ich nutze gleich mal den Thread hier und leg los.

Ich bin blutiger Anfänger in Physik und komm mit dieser, für euch, wohl leichten Aufgabe nicht zurecht.

geg. Metallplatte m= 200 kg liegt auf 8 federn. jeweils 4 federn haben die Federkonstante c1= 10^4 N/m bzw. c2= 0,5x10^4 N/m.
Wie groß ist die SCHWINGUNGSDAUER für die beiden Abbildungen?
Abbildung 1:
Metallplatte hat jeder ecke zwei federn nebeneinander.
Abbildung 2:
Metallplatte hat an jeder ecke nur eine feder, auf der allerdings auhc eine feder dran ist. Also eine "federverlängerung" sozusagen. (c2 ist dabei an C1)

Es wäre großartig, wenn mir jemand beim einstieg in die Physik helfen könnte:-)

gruß R.alexxx

Hallo
Die Formel, welche man benötigt ist
T=2*pi*Wurzel(m/c) mit T als periodendauer, m Masse der Metallplatte und c Federkonstante.
Das Hauptproblem besteht jetzt darin aus den einzelfedern eine art "gesamtfederkonstante" zu berechnen.
Wenn du Federn wie im ersten Aufgabenteil, nebeneinander legst, addieren sich die Federkonstanten einfach nur, dann ergibt sich die resultierende Konstanten zu c=c1+c2
Wenn du zwei Federn "in Reihe" setzt, also wie im zweiten Aufgabenteil aufeinander setzt, addieren sich die kehrwerte. Es gilt dann 1/c=1/c1+1/c2.
Um das zu beweisen, betrachtet man Kraftgleichungen und schaut durch welche Feder man all die Federn ersetzen kann, um das gleiche Schwingungsverhalten zu erzielen.
Jedenfalls solltest du damit deine resultierenden Federkonstanten berechnen können.

mhhh... ich habe mal lange drüber nachgedacht... Dabei kam ich auf gedämpfte und ungedämpfte Federn und demnach auf zwei unterschiedliche Formeln zur Ermittlung der Federkonstante.

D=4*PI²*m / T²

D= (2*pi*f)² * m

Ich glaube, dass die Aufgabe schärfer umrissen werden sollte....

mxyptlk

mhhh... ich habe mal lange drüber nachgedacht... Dabei kam ich auf gedämpfte und ungedämpfte Federn und demnach auf zwei unterschiedliche Formeln zur Ermittlung der Federkonstante.

D=4*PI²*m / T²

D= (2*pi*f)² * m

Ich glaube, dass die Aufgabe schärfer umrissen werden sollte....

Wenn man (realistischer) mit einem gedämpften system rechnen soll, fehlen noch angaben zur stärke der Dämpfung, ich denke mir man soll ein ungedämpftes System annehmen.
Was ist aber der Unterschied zwischen deiner ersten und deiner zweiten Formel?

Ich bräuchte ein paar Ansätze für ein paar Aufgaben.
(nur die ansätze, also welche Formel ich verwenden muss, rest krieg ich hin)

Ein Klotz der Masse 24kg wird mit der Anfangsgeschwindigkeit des Betrages 30 m/s auf eine horizontale Ebene konstanter Reibungszahl gestoßen. Er kommt nach 28s zur Ruhe.
1) Wie groß ist sein Anfangsimpuls?
2) Reibungszahl?

Ein PKW der masse 750kg wird zunächst mit der Kraft des Betrages 500N 30s lang beschleunigt und dann durch die Kraft des Betrages 800N während 7,8 s gebremst.
Ermitteln sie den impuls zur Zeit t=15s, 30s, 34s, 37,8s

1)

Laut meiner Formelsammlung berechnet sich der Impuls p aus dem Produkt der Masse und der Geschwindigkeit (Sprich: m*v)

Die Einheiten kannst du so lassen. Als Ergebnis kommt dann die Einheit kg*m/s oder auch N*s.

Wie man die Reibungszahl herausfindet, weiß ich nicht.

Bei der zweiten Aufgabe kann ich dir leider nicht helfen.


LG, Sibudka

DMAX

Ich bräuchte ein paar Ansätze für ein paar Aufgaben.
(nur die ansätze, also welche Formel ich verwenden muss, rest krieg ich hin)

Ein Klotz der Masse 24kg wird mit der Anfangsgeschwindigkeit des Betrages 30 m/s auf eine horizontale Ebene konstanter Reibungszahl gestoßen. Er kommt nach 28s zur Ruhe.
1) Wie groß ist sein Anfangsimpuls?
2) Reibungszahl?

Hm...
Ich versuch's mal:

1) Da würde ich die Formel p = m * v benutzen

2) Hier würde ich erstmal die negativ, beschleunigende (Brems-) Kraft F ausrechnen (F = m * a). Diese Karft F wäre dann gleich der Haftreibungskraft.
Dann nehme ich die Formel Haftreibungskraft = Reibungskoeffizient (oder auch Reibungszahl) * Normalkraft (in dem Fall die Gewichtskraft [m*g])

Ein PKW der masse 750kg wird zunächst mit der Kraft des Betrages 500N 30s lang beschleunigt und dann durch die Kraft des Betrages 800N während 7,8 s gebremst.
Ermitteln sie den impuls zur Zeit t=15s, 30s, 34s, 37,8s

Rechne zuerst die Beschleunigung mit der Formel F = m*a aus. Nutze dann die Formel v = a * t, um die Geschwindigkeit in dem Zeitpunkt zu berechnen. Anschließend nimmst du die Formel p = m * v, um den Impuls zu bestimmen. Beachte, dass der PKW nach 30 s eine andere Beschleunigung hat. Das heißt, dass du ab da die Beschleunigung neu berechnen musst.

Hoffentlich stimmt das, was ich da schreibe xD

Kimmel

Hm...
Ich versuch's mal:

1) Da würde ich die Formel p = m * v benutzen

Das dachte ich mir auch, erschien mir aber zu einfach xD

Kimmel

2) Hier würde ich erstmal die negativ, beschleunigende (Brems-) Kraft F ausrechnen (F = m * a). Diese Karft F wäre dann gleich der Haftreibungskraft.
Dann nehme ich die Formel Haftreibungskraft = Reibungskoeffizient (oder auch Reibungszahl) * Normalkraft (in dem Fall die Gewichtskraft [m*g])

Wie komm ich dann auf a?
mit a=(v-v0)/t ?

Kimmel

Rechne zuerst die Beschleunigung mit der Formel F = m*a aus. Nutze dann die Formel v = a * t, um die Geschwindigkeit in dem Zeitpunkt zu berechnen. Anschließend nimmst du die Formel p = m * v, um den Impuls zu bestimmen. Beachte, dass der PKW nach 30 s eine andere Beschleunigung hat. Das heißt, dass du ab da die Beschleunigung neu berechnen musst.

Hoffentlich stimmt das, was ich da schreibe xD

Okay danke, ich weiß jetzt schon genau das ich morgen bei der Schulaufgabe nicht auf diese Formeln kommen werden -.-
Hoffentlich reichts für die Hälfte dann hätte ich wenigstens noch ne 4 ^^

@DMAX: Bei der zweiten Aufgabe gilt ja: F = m*a

nach a aufgelöst ergibt: a = F/m

F = 500 N
m = 750 kg

somit ist

a= 0,66 m/s²

So denk ich das. Kimmel, korrigiere mich bitte, wenn ich falsch liege


LG, Sibudka

DMAX

Wie komm ich dann auf a?
mit a=(v-v0)/t ?

Ich würde sagen: a = v/t

Okay danke, ich weiß jetzt schon genau das ich morgen bei der Schulaufgabe nicht auf diese Formeln kommen werden -.-
Hoffentlich reichts für die Hälfte dann hätte ich wenigstens noch ne 4 ^^

Jetzt weißt du's ja

Sibudka

@DMAX: Bei der zweiten Aufgabe gilt ja: F = m*a

nach a aufgelöst ergibt: a = F/m

F = 500 N
m = 750 kg

somit ist

a= 0,66 m/s²

So denk ich das. Kimmel, korrigiere mich bitte, wenn ich falsch liege


LG, Sibudka

Ist richtig, aber er meinte die Teilaufgabe 2 der ersten Aufgabe, nicht die zweite