Bombentrichter
Archiv => 1./2. Semester => Prüfungen/Testate 1./2. Sem. => Topic started by: foo on July 16, 2007, 11:20:00 am
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Sammelthread:
Klausur Seite 2/3 - 24.7.2000 aus der Klausurensammlung
Bitte schreibt als Titel immer die Aufgabennummer mit hin
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die bewegungsgleichung für beide massen müsste ja wie folgt aussehen
F=(m1+m2)*g
aber wie sieht die der rolle aus??
ist a=(m1+m2)*g/(m2-m1) ? welche auswirkung hat die rolle auf die beschleunigung?
danke für aufklärung;)
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Naja die Rolle ist Träge und verlangsamt deshalb die Beschleunigung!
Die beschleunigende Kraft ist (m2-m1)*g !
Die Masse die Beschleunigt wird ist aber m1+m2 !
So dann musst du die Rolle mit einbeziehen und ich hab das folgendermaßen gemacht (kp ob das so richitg ist)
Die Rolle wird ja auch beschleunigt in ihrer rotierenden Bewegung... Die Weinkelbeschleunigung Alpha= a / r0 (a ist die beschleunigung des Seil/der Massen....r0 war der radius der rolle)
Dann gibts ne nette Formel die da heißt M=J*Alpha
J=1/2 * m0 * r0² (zylinder)
Für das Moment M kann man ja clevererweise ne ersatzkraft einsetzen die in der entfernung r0 vom Rollenmittelpunkt angrefit...also M=F(rolle) * r0
Damit kommt man auf: -> F(rolle) * r0 = (1/2 * m0 * r0²) * (Alpha / r0)
Wie man sieht kürzt sich das r0 raus und stellt man das nach der Kraft um erhält man:
F(rolle)= 1/2 * m0 * a
Diese Kraft die durch die Rolle erzeugt wird wirkt ja der beschleunigenden gewichtskraft entgegen also kommt man auf->
(m2-m1) * g - 1/2 * mo * a = (m1+m2) * a (a ist die beschleunigung des Seils bzw der Köper)
das musst nur noch nach a umstellen und dann bekommst sowas wie a=3,633 m/s² raus.
Diese Beschleunigung wirkt dann bei der einen Masse nach oben und bei der anderen (m2) nach unten...das musst dann in den Vorzeichen deiner Bewegungsgleichung beachten!
Ich hoff mal das die das weitergeholfen hat!
PS: wie gesagt ich geb keine Garantie auf Richtigkeit ^^
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hat jemand ne lösung zu dieser aufgabe mit gem geschoß und dem holzklotz? und nen ansatz ?
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liebe leuts, euer Peagso hat mal wieder ne frage an das kompetente Team rund um den BT:
bei der aufgabe 4 von 2000 würden mich einmal eure ergebnisse interessieren...
hab da bissel hin und her integriert, war nur verwundert, dass die oberflächenformel einer kugel nicht gegeben ist, da man die anscheinend brauchen tutet.
meine zeit betrüge jetz genau 3h 34' und 43'' (3,57 h)
greetz und heißen dank.:happy:
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hi,
en ansatz nich so direkt, aber ich glaube mich dran erinnern zu können dass über energierhaltunssatz zu lösen, und dann noch irgendwas mit g*l*(m1+m2) oder so
weiß is nich so der brüller aber hab auch die aufgabe nich
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also hatte gedacht die geschwindigkeit bekommen wir über dem ansatz m*a=m*g*µ
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hat jemand ne lösung zu dieser aufgabe mit gem geschoß und dem holzklotz? und nen ansatz ?
Kann ich dir auch geben...
Die Reibungskraft ist definiert als Gewwichtskraft * μ = Fg*μ
Fg ist hierbei (m1+m2) * g
Damit kannst du die Reibungskraft ausrechen! F(reibung) = 1,762N
So zu beginn startet die gemeinsamen Körper nach eintreten in den Holzklotz mit v1 !
Sie werden aba durch die Reibkraft abgebremst!
F(reibung) = (m1+m2) * a
a= 5,4 m/s² !
Die Strecke die zum völligen stillstand von v1 an benötigt wird ist 14,8 Meter...da du jetzt die beschleunigung hast kannst du ausrechnen wie schnell der Körper nach 14,8metern ist wenn du ihn mit der oben berechneten a beschleunigst!
s=a/2 * t²
14,8m = ...
t= 2,341s
v1=a * t
v1 = 12,641m/s
Dann einfach die Gleichung die aus dem impulserthaltungssatz resultiert anwenden!
v1= (m1*v0) / (m1+m2)
Und schwupps schon haste v0 (635 m/s)
Weis net obs stimmt aba müsste eigtl...
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wunderbar so hatte ich es mir auch gedacht gehabt und was hast du bei den verlusten der mechanischen energie raus?
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Naja ich weiß net was die mit innerer Energie und Energie an der Aufschlagfläche meinen?!
Ich tipp mal das die innere Engergie gleich bleibt?!
Und die Engergie die an der Aufschlagfläche verloren geht kannste berechnen mit:
Ekin(geschoss) -> m0 / 2 * v0²
Ekin(gesamtsaystem) -> (m0+m1) / 2 * v1²
Dann die differenz bilden...
Hab das aba net ausgerechnet is ja nur sinnloses eingesetze von Werten die du errechnet hast
Edit: Pegaso du wiederholst dich :) ... aba ich kann dir da net weiterhelfen hab die net gemacht ;)
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@willma
Du hast dich ein wenig verlesen: Da steht nicht Aufschlagfläche sondern Auflagefläche.
Demzufolge ist hier nun der Reibungsverlust gefragt:
delta E1=-(m0+m1)/2 *(v1)^2 (da auf null gebremst wird)
Ergebnis: E=-26.1 J
mit innerer Energie meinen die meiner Meinung nach den Energieverlust durch den Aufschlag:
delta E0= (m0+m1)/2 *(v1)^2 - m0/2 *(v0)^2
Ergebnis: E=-1283.99 J
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rischtisch!!!
hehe
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Ohh ja danke...naja lesen will gelernt sein (hatte ja erst 21Jahre Zeit dazu also sei es mir verziehen) :D
Joa da ergibt das ganze auch sinn...thx für den Tipp ^^
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hat jemand ein ergebnis zu der kältemaschine
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W =2982 kJ ^^
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wie hast du die Volumen bestimmt
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welche Volumen bitte schön...?!
nimmster her hier die geile formulaturatis mit Q/W = T1/T2-T1 und stellst nach w um... that's it?
volumen brauchste da nich wirklich!
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Ich habe bei der 3. folgende Ergebnisse heraus:
xm=112,83mm und alpha=-11,24°
Was habt ihr?
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wieder richtisch!!!
was macht eigentlich meine frage...ich hoffe doch in bearbeitung!!
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aber musst du nicht jeden berich extra betrachten und die bilanzen aufstellen
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ey leute, ihr seit götter!!
@ käfer, versuch dein problem mal verständlicher zu äußern...da komm ich mit meinen wenigen gehirnwindungen nich mit :P
hoffe auf besserung^^
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Bei der 4 ist: dt=10,7h
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also gesucht is die fläche zwischen den kurven, und um die raus zu bekommen bestimme ich von jedem zustand die funktion und rechne es aus, nur jetzt fehlen mir die Volumen, um die isothermen zustände auszurechnen...
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dQ=alpha*A*deltat*dt
dQ=-q*dm
dQ=dQ
dm=dichte*A*dr
dt=(-q*dichte/alpha*deltat)Integral von r0 bis re von dr
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mhm...interessant, wie kommste darauf, dass V = A * dr??
weil dein ergebnis is genau die dreifache zeit von meinem...kommt wsl daher, dass die annahme mit dem volumen nich ganz passt
oberflächenformel einer kugel dA = 4 * Pi * dr^2
volumenformel einer kugel dV = 4/3 *Pi *dr^3
is ja kein prismatischer körper?!
ansonsten hab ich das auch so...
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so meine ich
und einverstanden?
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okayse, also anhand der formeln siehst du, dass dm nicht rho * A * dr ist^^
sondern ein drittel davon...ansonsten richtisch
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das ist so richtig glaub mir
;)
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gut, woher ist dein richtiges ergebnis?? bzw mit wem hast du es verglichen?
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@T-man
Ich glaube du hast doch Recht, denn im Übungsbuch steht genau so ne Aufgabe drin und die kommen auf die gleiche Formel. Aber warum kann man dV=A*dr setzen, wenn das Volumen einer Kugel gleich der Oberfläche * 1/3*r ist?
Und warum ist da das Minus vor q*m?
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Zu Willma´s Lösung bei 1.: du hast die Zeit t ausgerechnet indem du:
14.8=a/2*t^2 nach t aufgelöst hast. Das kann so nicht stimmen, da die Bewegung nicht nur beschleunigt wird. es hat auch eine v0, in diesem Fall die gesuchte v1. D.h.:
s=a/2*t^2+v1*t die beschleunigung ist tatsächlich 5.4 m/s^2, wirkt allerdings der Ursache entgegen --> a=-5.4, aber damit kannst du diese gleichung nicht auflösen: 14.8 = -5.4/2*t^2+ v1*t --> v1 gesucht, also nicht gegeben.
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Das stimmt so. Denn nach dem unelastischen Stoß hätte die Gesamtmasse die Geschwindigkeit v1, doch es wird sofort durch die Reibungskraft von dieser Geschwindigkeit auf 0 runtergebremst und legt dabei die 14,8m zurück!
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Das stimmt so nicht, es ist ne ganz normale gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit einer konstanten Geschwindigkeit v1 und einer beschleunigung. Ich würde fast meinen es ist besser man denkt sich, dass die gesamte kinetische Energie der Gesamtmasse in Reibarbeit umgewandelt wird. D.h. :
(m0+m1)/2*v1^2= (m0+m1)*g*µ*l --> v1 und v1=0,02*v0
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Dein Ansatz liegt unserer Gleichung zu Grunde. Du kommst nämlich auf genau die gleiche Geschwindigkeit von v1 wie wir. Wir sind ja auch davon ausgegangen, das die Geschwindigleit v1 komplett durch die Reibung "vernichtet" wird. Wo soll jetzt also ein Unterschied sein?
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ich komme lediglich auf andere Werte: 159,7 m/s = v1 ; v0=7985m/s
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Ich habe das nach deinem Ansatz gerechnet und komme auf das gleiche Ergebnis wie nach meiner Formel. Deine Werte sind ja utopisch!
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Hat ich erledigt...ich hab hier den richtigen Ansatz drin, aber auf meinem Zettel ist v1= v´wie in der Formelsammlung und da hatte ich v´^2 so langsam aber sicher zu v´überführt...sprich ich habe vor lauter buchstaben das Quadrat vergessen. SRY
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mabotu wie meinst du, dass das eigentlich das gleiche ist?
ich dachte auch erst wie blackstar, weil die beschleunigung g*µ ja negativ sein müsste!
übrigens zu deinen lösungen mit dem energieverlust: die energie muss positiv sein, da das system arbeit verrichtet, also das delta E steht ja rechts, also "nach" dem zusammenstoß
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Ich meine das so: Blackstar ist davon ausgegangen, dass die kinetische Energie in Reibarbeit umgewandelt wird. Und ich bin davon ausgegangen, das v1, was ja die kinetische Energie bestimmt, infolge der bremsenden Wirkung durch die Reibungskraft (diese bestimmt die Reibarbeit) auf 0 abgebremst wird. Die Beschleunigung ist auch negativ, aber das hatte ich vernachlässigt, da ich ja eh die Geschwindigkeit haben wollte.
Zu den Energien: Ich habe dort deshalb ein Minus, weil delta E=Enachher-Evorher ist.
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Naja die Rolle ist Träge und verlangsamt deshalb die Beschleunigung!
Die beschleunigende Kraft ist (m2-m1)*g !
Die Masse die Beschleunigt wird ist aber m1+m2 !
So dann musst du die Rolle mit einbeziehen und ich hab das folgendermaßen gemacht (kp ob das so richitg ist)
Die Rolle wird ja auch beschleunigt in ihrer rotierenden Bewegung... Die Weinkelbeschleunigung Alpha= a / r0 (a ist die beschleunigung des Seil/der Massen....r0 war der radius der rolle)
Dann gibts ne nette Formel die da heißt M=J*Alpha
J=1/2 * m0 * r0² (zylinder)
Für das Moment M kann man ja clevererweise ne ersatzkraft einsetzen die in der entfernung r0 vom Rollenmittelpunkt angrefit...also M=F(rolle) * r0
Damit kommt man auf: -> F(rolle) * r0 = (1/2 * m0 * r0²) * (Alpha / r0)
Wie man sieht kürzt sich das r0 raus und stellt man das nach der Kraft um erhält man:
F(rolle)= 1/2 * m0 * a
Diese Kraft die durch die Rolle erzeugt wird wirkt ja der beschleunigenden gewichtskraft entgegen also kommt man auf->
(m2-m1) * g - 1/2 * mo * a = (m1+m2) * a (a ist die beschleunigung des Seils bzw der Köper)
das musst nur noch nach a umstellen und dann bekommst sowas wie a=3,633 m/s² raus.
Diese Beschleunigung wirkt dann bei der einen Masse nach oben und bei der anderen (m2) nach unten...das musst dann in den Vorzeichen deiner Bewegungsgleichung beachten!
Ich hoff mal das die das weitergeholfen hat!
PS: wie gesagt ich geb keine Garantie auf Richtigkeit ^^
wir stimmen dir vollkommen zu und haben es auch so.
EDIT: wir hatten n dankefehler, und segnen das ergbenis der Formal ab, aber unser a beträgt 2,87m/s² (musst also was falsch eingesetzt haben.
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liebe leuts, euer Peagso hat mal wieder ne frage an das kompetente Team rund um den BT:
bei der aufgabe 4 von 2000 würden mich einmal eure ergebnisse interessieren...
hab da bissel hin und her integriert, war nur verwundert, dass die oberflächenformel einer kugel nicht gegeben ist, da man die anscheinend brauchen tutet.
meine zeit betrüge jetz genau 3h 34' und 43'' (3,57 h)
greetz und heißen dank.:happy:
also wir haben
12,795966 -> 12h 47' 45''
gleichung lautet:
t=(qs*rho(r0³-rE³))/(3*alpha*deltaT*rE²)
rE=63,3mm (Radius am Ende des Schmelzprozesses, errechnet über Ve=0,6V0-rE)
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Hallo!
Ich habe hier im Forum gelesen, dass es in der Arbeit nicht um Optik und nicht um gedämpfte Schwingungen und Wellen gehen wird. Ist da was dran? Oder muss ich mir die Aufgabe 7 doch ansehen?
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Also uns wurde gesagt, bis ungedämpfte Schwingungen kommt dran! Die 7. Aufgabe brauchste nicht machen!
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Zu Willma´s Lösung bei 1.: du hast die Zeit t ausgerechnet indem du:
14.8=a/2*t^2 nach t aufgelöst hast. Das kann so nicht stimmen, da die Bewegung nicht nur beschleunigt wird. es hat auch eine v0, in diesem Fall die gesuchte v1. D.h.:
s=a/2*t^2+v1*t die beschleunigung ist tatsächlich 5.4 m/s^2, wirkt allerdings der Ursache entgegen --> a=-5.4, aber damit kannst du diese gleichung nicht auflösen: 14.8 = -5.4/2*t^2+ v1*t --> v1 gesucht, also nicht gegeben.
das lass ich so nicht auf mir sitzen ;)
Bei meiner Rechnung bin ich andersherum vorgegangen... die beschleunigung is ja klar...5,4m/s²
Dann hab ich einfach vom stillstand aus losgerechnet... quasie von dort aus wo der Klotz zum Stillstand kommt zu dem ort hin wo beide Körper zussamen losgerutscht sind!
Und an dem ort des stillstandes ist v0=0 und so hab ich lediglich andersum gerechnet um auf die zeit zu kommen, denn die länge war ja vorher definiert... is schon richtig (bis auf den evtl Tippfehler den Noob erwähnt hat)
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Genauso hab ichs auch gemacht und gemeint!
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Aufgabe 5: wir haben doch in der Formelsammlung gegeben:
unter Kältemaschine: Qt/(Qh-Qt)=Tt/(Th-Tt)
Qh-Qt=W --> W=Qt(Th-Tt)/Tt ...Qt setzt sich nun aus Wärme für abkühlung und Wärme für Aggregatzustandsänderung:
Qt=[135kg*4,19KJ/kgK*16K]+[135kg*332kJ/kg]=53870.4 kJ
-->W=Qt*16K/273.15K=3155.5kJ ...jetzt hatte Pegaso was anderes da stehn 2982kJ ...hab ich was vergessen?
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nej, is richtig dein ergebnis, hatte mich da mit einer temperatur vertan beim einsetzen...
untertänigste entschuldigung, es soll nicht wieder vorkommen, dass ich hier was poste, was nicht gesichert ist, es sei denn, es is ne frage :P
greetz
PS: was is mit der aufgabe 6 und den 10,... g??
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Aufgabe 4: Also ich habe keine Ahnung in wie weit das stimmt, aber naja seht selbst: Q(punkt)=Q/t=alpha*A*delta T ; Q=delta m *q --> t=delta m*q/(alpha*deltaA*deltaT) ; hier habe ich für A=Ao genommen ( oberfläche)
delta Ao=4*pi*delta r ; m0=1.6257kg ; m1=0.6*m0 ;
delta m=0.4*m0=0.65kg ; aus m1 lässt sich r1 ausrechnen und aus
r0-r1=delta r=0,01174m --> delta A=0.0017325m^2
--> für t bekomm ich da "nur" 15,06Tage raus...also mein gesunder Menschenverstand sagt mir, dass das Mist ist, aber man kann ja in der Arbeit auf Folgefehler hoffen ...
BTW kommt Optik überhaupt dran? behandelt haben wir es ja nicht wirklich..
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Aufgabe 5: wir haben doch in der Formelsammlung gegeben:
unter Kältemaschine: Qt/(Qh-Qt)=Tt/(Th-Tt)
Qh-Qt=W --> W=Qt(Th-Tt)/Tt ...Qt setzt sich nun aus Wärme für abkühlung und Wärme für Aggregatzustandsänderung:
Qt=[135kg*4,19KJ/kgK*16K]+[135kg*332kJ/kg]=53870.4 kJ
-->W=Qt*16K/273.15K=3155.5kJ ...jetzt hatte Pegaso was anderes da stehn 2982kJ ...hab ich was vergessen?
Ick hab das genauso gemacht und hab das selbe raus...aba das scheint mir etwas zu wenig zu sein für 6 Punkte ?! ^^
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Ich glaube in der 4 Aufgabe muß man ne Funktion Radius in Abhängigkeit der Zeit aufstellen, weil sich ja der Wärmestrom mit abnehmendem Radius ändert.
Mein Ansatz is Übergegangene Wärme=Umwandlungswärme -
Alpha*A(r)*deltaT*t=(m0-m(r))*q
-->
Alpha*4*r²*deltaT*t=1/3(r0³-r³)*Roh*q
für r muß man dann den Radius einsetzen bei dem 0,6V0=V
Hat einer einen änhlichen Ansatz - bin mir irgendwie unsicher, auch mit den den blöden Einheiten ist kg/l=g/cm³?
/Edit Blackstar hats ja so änhlich gemacht, ich setz mal alles ein und schau ob ich auch auf 15 Tage komme :D
//Edit2 komme auf 12h wenn ich q in J/kg und die Dichte in kg/m³ angebe
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der ansatz is schon ganz richtig, du musst jetz die sache nur so sehen....
in dt verändert sich dein radius um dr.
dann steht auf der linken seite also dr^2 und dt und auf der rechten seite was mit dr^3...
das formst du dann um, dass auf der linken seite nur noch dt steht und auf der rechten seite dr
...integrierst scheene nach dt bzw dr, boah, wie schwer is das denn, also lässt du einfach die d.. weg!!!
setz ein und fühlst dich wohl...kommste auf etwa 3,56 stunden
(nebenbei bemerkt klingt das auch realistischer als 15 tage :P
bei nem eisbällchen von 14 cm durchmesser, dessen volumen sich knapp halbieren soll in einer umgebung von 8°C - meiner meinung nach!!)
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...kann mir da jemand ma bitte sagen, wie er das gelöst hat? Ich komm leider nur auf sin alpha= x0/xm (für t0=0).
Aber wie ich das xm bestimme und inwiefern mir das gegebene w0 und vx0 hilft, kapier ich nich...:wallbash:
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kann mir mal jemand erklären wir aufgabe 6 gemeint ist? ich hab tomaten vor den augen
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http://www.bombentrichter.de/showthread.php?t=10744
Ist fast das gleiche dort. Nur dass du halt die Arbeit ausrechnen sollst und nicht die Leistung!
MfG
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ich rede von aufgabe 6 24.7.2000 mit den 2 gegebenen koordinantensystemen wo man eintragen soll
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Du hast eine ladung im punkt 1, die sich nich bewegt
Dann noch eine Ladung die sich in x richtung, (also praktisch aus dem blatt heraus bewegt)
-Vektor (v0 , 0, 0 )
dann ein E-Feld das in z richtung geht (also praktisch + in der xy Ebene und - obendrüber)
und schließlich ein Magnetfeld, das in z richtung wirkt (also in der xy Ebene der Nordpol und drüber der Südpol)
Tja, und dann sollst du überlegen was für kräfte auf die ladungen wirken..
Also im E-Feld auf beide Ladungen, und im Magnetfeld auf die bewegte ladung also, in diesem falle nach links...
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Nochmal ne Frage. Ihr nehmt also an, dass das Kühlgefäß der Arbeitsstoff(laut Theorie) der Kältemaschine ist. Ich hatte das Kühlgefäß als Wärmebehälter angenommen, welcher dem Arbeitsstoff die Wäre für die 16° entzieht und dass die Wärme am unteren Kältegefäß nur noch die Umwandlungswärme von 0°Wasser zu Eis beträgt...lieg ich da falsch?
Gruß HEMI
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hey..
und zwar hab ich mal ne kurze frage..
unser übungsleiter in physik hat uns gesagt, dass wie den casio grafik taschen rechner (GTR-...) benutzten dürfen...(halt so lang das teil kein infrarot hat)..
jedoch steht in der prüfungsinfo von professor schwab drin "[..]keine programmierbaren TR[...]"..?
ich hab auch keinen anderen.. :huh:
grüße der ronmen
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da steht "nicht programmierter TR (ohne Datein und Formeln zur Physik), hast dich verlesen...