Das ist möglicherweise eine Fangfrage.

Grundsätzlich gilt (nach Newtons Axiomen), dass immer dann ein Kräftegleichgewicht herrscht, wenn die Bewegung geradlinig (auf einer geraden Linie) und gleichförmig (mit konstanter Geschwindigkeit) verläuft.

Wenn man hier Scheinkräfte, wie die Zentrifugalkraft zulässt, ist das stark vom Bezugssystem abhängig.

So wäre die Bewegung des Fahrrades, von außen betrachtet, offensichtlich nicht geradlinig und entsprechend herrscht auch kein Kräftegleichgewicht. Bei der geraden Bewegung hingegen schon.

Vermutlich genügt diese Argumentation zur Lösung der Aufgabe.

Es mag aber eventuell auffallen, dass sich die Situation aus Sicht des Fahrradfahrers anders abspielt. Aus seiner Sicht bleibt er an der Stelle stehen und die Welt um ihn herum dreht sich. Entsprechend herrscht für ihn (aus seiner Sicht) ein Kräftegleichgewicht zwischen Zentrifugalkraft und der Reibung der Fahrradreifen mit dem Boden. Das geradeaus fahrende Fahrrad hingegen bewegt sich aus seiner Sicht auf einer Kreisbahn und wird durch eine Nettokraft (besagte Zentrifugalkraft) beschleunigt.

Diese Argumentation ist aber vermutlich ein paar Klassenstufen zu hoch?

Tolle Frage, die zeigt, dass du dir wirkliche Gedanken zum Thema gemacht hast!

Deine Feststellung ist durchaus korrekt. Es ist absolut wahrscheinlich, dass nicht an allen potenziellen Bindungsstellen auch Sonden binden. Tatsächlich ist auch keineswegs gewährleistet, dass die DNA an allen potenziellen Bindungsstellen überhaupt denaturiert wurde. Zudem können viele Sonden auch Off-Target also an einer völlig unsinnigen Stelle binden.

Es handelt sich aber um einen stochastischen Prozess d.h. es geht hier um Zufall. Man wirft einfach sehr viele Sonden auf sehr viel DNA und die Wahrscheinlichkeit ist ausreichend hoch, dass zumindest bei vielen Zellen auch ein Großteil der Bindungsstellen getroffen wird. Wegen eben dieser Unsicherheit, genügt es auch nicht unbedingt nur ein einziges Experiment bei einer einzigen Zelle durchzuführen, um ein eindeutiges Ergebnis zu erhalten.

Fakt ist aber auch, dass die relativ kleinen Sonden in der Regel viel mobiler sind als ein großer DNA-Strang. Insofern haben die Sonden gute Chancen (wenngleich keine Gewissheit besteht), vor der Renaturierung zu binden.

Bei den Zwangsbedingungen sollte wahrscheinlich noch x1 = -d dazu (so wie du das Koordinatensystem gewählt hast). Das wird aber einfach x1 eliminieren, ist rechnerisch also nicht so relevant.

Bei der potenziellen Energie solltest du eigentlich nur die Schwerkraft berücksichtigen müssen. Also stumpfsinnig V = m1gh1 + m2gh2 und die entsprechenden Koordinaten mit deinen kanonischen Koordinaten (r, a) ersetzen. Also etwas wie h1 = y1_0-(l-d-r) und h2 = y2_0 - r sin(a).

Es fällt auch auf, dass in deiner kinetischen Energie noch zu viele Variablen stehen. Hier sollten lediglich noch r und a zu finden sein. y1 kannst du doch mit deiner Zwangsbedingung leicht ersetzen (y1 = l-d-r). Das ist leicht zu erkennen, da du 3 Gleichungen mit 5 Unbekannten aufgestellt hast (im besten Fall sollten also noch 2 Unbekannte bleiben - ideal sind wahrscheinlich r und a aber theoretisch ist die Entscheidung willkürlich).

Sicherlich bleiben bei dieser Aufgabenstellung Größen unbestimmt, darunter auch die Massen m1 und m2 aber du sollst die Bewegungsgleichungen ja nur aufstellen und nicht lösen. Andernfalls fehlen dir auch Anfangsbedingungen.

Sag Bescheid, falls du mehr Erläuterung benötigst.

Es wäre gut gewesen deinen Kenntnisstand oder deine Gedanken zum Thema noch anzuführen, ansonsten weiß man als Antwortender nie so genau, ob man dich abholt. Ich versuche es dennoch mal:

Du siehst in den Kurven zwei wesentliche Eigenschaften. (1) Sie haben ein Plateau für hohe Intensitäten, d.h. an dieser Stelle wird die Fotosynthese nicht mehr effektiver. (2) Es gibt vorher einen stetigen Anstieg der Leistung mit der Lichtintensität.

Im Vergleich fällt auf, dass für Schattenpflanzen die Leistung zunächst schneller ansteigt, dafür aber früher ein niedrigeres Plateau erreicht. Entsprechend ist die Leistung zunächst (für schwaches Licht) höher als bei Lichtpflanzen, bei hohen Intensitäten aber deutlich niedriger. Hierin besteht wahrscheinlich der besagte Kompromiss - ergibt ja auch Sinn, dass sich Schattenpflanzen auf geringe Lichtintensitäten spezialisieren.

Die Aufgabe ist damit praktisch gelöst aber ich denke, dass du durch das Nachvollziehen meiner Argumentation genug lernen kannst, um ähnliche Aufgaben zukünftig selbstständig zu bearbeiten.

Ich kann deine Probleme sehr gut nachempfinden. In meiner Familie und im Freundeskreis gab es vor mir praktisch keine Akademiker und so war für mich ebenfalls alles unbekannt. Dazu kommt, dass an der Uni generell (im Vergleich zur Schule) plötzlich viel mehr Eigenverantwortung verlangt wird. Dieser Verantwortung wirst du in diesem Moment gerecht, indem du dich informierst :)

Eismensch hat die wesentlichen Punkte schon gut getroffen. Ich muss noch ergänzen, dass es hier nicht nur Unterschiede zwischen Universitäten, sondern sogar innerhalb der Unis zwischen Fakultäten und einzelnen Dozenten existieren. Bei manchen Fakultäten musst du dich bei jeder Veranstaltung (inkl. Vorlesungen), bei anderen gar nicht.

Der angesprochene Stundenplan ist wahrscheinlich nur ein Vorschlag (ich kenne das auch aus dem ersten Semester).

Die Fachschaft ist tatsächlich (wie schon angesprochen) eine gute Anlaufstelle. Du wirst aber sicherlich schnell lernen im Vorlesungsverzeichnis deiner Uni nach Veranstaltungen zu suchen, die dich interessieren. Dort wirst du wahrscheinlich die notwendigen Infos finden (sofern deine Fakultät nicht allgemein immer eine Anmeldung möchte). Ich denke du schaffst das :)

Du sprichst hier von einer (veralteten) experimentellen Methode zur Bestimmung der Ähnlichkeit von DNA-Molekülen, bei der die Temperatur gemessen wird, unter der sich zwei (hybridisierte) Einzelstränge (aus den zu vergleichenden Quellen) trennen.

Da die Bindungsenergie und damit die Schmelztemperatur von der Anzahl an Wasserstoffbrücken und anderer Wechselwirkungen zwischen Basenpaaren abhängt, diese Eigenschaften wiederum von der Sequenzähnlichkeit, ergibt sich eine Abhängigkeit zwischen der gemessenen Schmelztemperatur und der Ähnlichkeit der Sequenzen, sodass grob eine höhere Ähnlichkeit auch eine höhere Schmelztemperatur (T) bedeutet. Real haben andere Faktoren wie Rearrangements, Repeats und besonders C/G-Gehalt noch großen Einfluss auf das Ergebnis.

Ausgehend von theoretischen Modellen oder Messungen von Mutationsraten (sagen wir z.B. 1 bp pro Generation ö.ä.), lassen sich aus den Unterschieden der DNA-Moleküle zeitliche Differenzen berechnen (zunächst wie viele Mutationen und wie lange würde das dauern). An dieser Stelle spricht man dann von einer molekularen Uhr.

Um wirklich etwas aus den Temperaturen zu berechnen, musst du entweder Annahmen/Schätzungen über den Zusammenhang zwischen Temperatur und der vergangenen Zeit machen oder Daten für eine Kalibrierung bzw. Modellbildung verwenden. Beides ist nicht ganz einfach, sofern es nicht direkt in einem Buch o.ä. vorgekaut wird oder du ein sehr simples Modell verwenden sollst.

Hilft die meine Ausführung bereits oder kannst du mehr Infos über die Aufgabenstellung mitteilen?

Der Definition nach, besteht die biologische Funktion von Erbinformation erstmal darin Informationen an die Nachkommen weiterzugeben.

Aus evolutionärer Sicht, hat die Erbinformation dann noch die Funktion Anpassung zu erlauben, indem sie fehlerhaft an die Nachkommen übertragen wird. Zwar wird eine Veränderung zu 99% negativ oder wirkungslos sein aber eine geringe Chance einen Vorteil zu erhalten ist auf lange Sicht ausreichend um eine Anpassung an die Umwelt zu erlauben.

Schönes Thema.

Erstmal: Die Frage impliziert, dass die Genregulation bei Prokaryoten auf einer anderen Ebene effektiver wäre, das wäre mir aber neu bzw. "Effektivität" impliziert ein Maß für die Funktionalität, was objektiv nicht existiert (nach meinem Wissen). Vielleicht kannst du erläutern, wie du auf genau diese Formulierung kommst?

Generell wäre jedenfalls ein gutes Argument für die Regularien auf Transkriptionsebene, dass in der Ebene darunter, der DNA-Sequenz Änderungen (Mutationen) zu langsam passieren, während man in der Ebene darüber, der Translation, rein theoretisch erstmal das gleiche Potenzial hätte, wie in während der Transkription, der hier wesentliche Unterschied sind in meinen Augen epigenetische Veränderungen. Diese erlauben quasi das Speichern von Informationen für eine gewisse Zeit und damit eine zeitweilige Stabilität in der Genregulation, was bei der Translation fehlt - theoretisch aber konstruierbar wäre.

Nur weil es bei Lebewesen die wir kennen nicht vorhanden ist, impliziert das ja keine Unmöglichkeit.

Bei Chromatin-Umstrukturierung bezeichnet genau diese besagten epigenetischen Veränderungen. Wikipedia hat hier gute Beschreibungen: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Chromatin-Remodellierung

Du kannst ja gerne erneut fragen, falls diese Erklärung nicht ausreicht.

Gemeint sind wahrscheinlich differenzierte und undifferenzierte Zellen, "spezialisiert" ist hier eher Umgangssprache.

Es ist so, dass wir, d.h. all unsere Körperzellen, aus nur einer einzelnen Eizelle entstanden sind. Diese Zelle war darum noch undifferenziert (nicht spezialisiert), in dem Sinne, dass aus ihr (nach vielen Teilungen) noch jede Art von Körperzelle werden kann (Nerven, Muskeln, Organe usw.).

Die Zellen die wir nach unserer Geburt haben sind hingegen großteils schon ausdifferenziert (spezialisiert). Nach einer Teilung bleibt eine Hautzelle zB immer eine Hautzelle, eine Nervenzelle eine Nervenzelle usw.

Das ist hier auch der maßgebliche Unterschied.

Da differenzierte und undifferenzierte Zellen aber identische Genome haben, kann man deine Frage natürlich auch so auffassen, dass du wissen willst, was aus einer undifferenzierten Zelle eine differenzierte Zelle wird. Die Antwort hier lautet "epigenetische Veränderungen". Trotz gleicher Genome können Zellen unterschiedliche Informationen tragen, die Gene können so an bzw. ausgeschalten sein und entsprechend verhalten sich Zellen unterschiedlich.

Sag Bescheid, falls du noch Fragen hast.

Es ist etwas eine Worthülse zu sagen "weil diese Stärker gebunden sind" aber das ist die Antwort.

Früher hat man tatsächlich angenommen, die Anzahl an Wasserstoffbrücken zwischen Guanin und Cytosin seien der Grund, das ist allerdings überholt, steht allerdings noch in so manchem Buch, darum wundert es mich nicht, dass du diese Antwort erhältst.

Glücklicherweise ist Wikipedia auf dem neuesten Stand: https://de.m.wikipedia.org/wiki/GC-Gehalt

Dort wird der eigentliche Grund auch genannt, nämlich die sogenannte "Stapelwechselwirkung". Das sind Doppelbindungen zwischen aufeinander folgenden Basenpaaren und diese sind stärker bei aufeinanderfolgenden G/C-Basenpaaren.

Die Antwort ist also, dass die (elektrische) Ladungsverteilung der Basenpaare bzw. die daraus resultierenden Interaktion (elektrischen Anziehungskräfte) mit umgebenden Basenpaaren, die bei G/C stärker ist.

Als Resultat wird mehr Energie benötigt um diese zu trennen, ergo höhere Temperaturen (durch thermische Stöße wird Energie auf die DNA übertragen).

Sag Bescheid, falls noch Unklarheiten bestehen.

Vorweg: Ich verstehe die Frage :)

Mein erster Impuls wäre der gleiche wie deiner, nämlich dass das Feld real nicht homogen ist. In der Skizze könnte man das auch in der Tat als Lösung annehmen und ich würde diese Vermutung auch in die Lösung einbeziehen, ich sehe aber zwei Probleme.

Das Feld ist außerhalb des Kondensators sicher wesentlich schwächer also wird das Linienintegral wohl dadurch nicht null, man könnte ja sogar den Kondensator in eine Metallkiste packe, sodass der äußere Pfad dann tatsächlich real keinem Feld ausgesetzt wäre (kannst du mir folgen?)

Alternativ könnte man den äußeren Pfad extrem ausdehnen, bis das Feld definitiv vernachlässigbar wäre.

Ich habe aber auch einen Lösungsvorschlag. Es geht vielleicht eher um das Feld in den Platten. Diese sind real ausgedehnt und die Bewerbung der Elektronen, erzeugt ein Gegenfeld, welches erst dafür sorgt, dass hinter den Platten kein Feld mehr besteht. Dieses Feld wird beim inneren Weg passiert, was das Integral immer rettet.

Sag bitte in jedem Fall Bescheid, was der Prof/Tutor als Musterlösung rausgibt bzw. ob meine Lösung passt :)

Ich denke eindeutig belegte Daten gibt es dazu nicht aber die Überlegung erscheint plausibel.

Nach meiner Kenntnis ist es besonders die Wirbelsäule, die für die Größenunterschiede verantwortlich ist und diese wird sicher durch das Körpergewicht stärker belastet.

Wäre ja relativ leicht zu testen, wenn du eine Zeit lang Gewichte trägst und prüfst ob du schon an Mittag bei 1,8m bist.

Definieren "unsterblich".

Unsterblich im Sinne von "Unzerstörbar" ist kein Lebewesen. Genügend Hitze, Strahlung oder andere Stressfaktoren tötet alles.

Natürlich gibt es zähe Biester unter den Einzellern, besonders Extremophile Lebewesen halten einiges aus und viele Bakterien können sich in ein Sporen-Stadium versetzen, in dem sie praktisch tot auf ihr Wiedererwachen warten, unsterblich sind sie aber auch in diesem Zustand nicht.

In finaler Konsequenz bestehen Lebewesen aus Molekülen und diese lassen sich grundsätzlich durch Energie (zB Wärme oder Strahlung) spalten.

"Unsterblich" im dem Sinne, dass es keinen Tot durch Altersschwäche gibt, sind ja praktisch alle Einzeller. Theoretisch sind ja alle heute lebenden Zellen aus der Zellteilung einer Urzelle hervorgegangen, diese ist also quasi nie gestorben, hat sich nur (sehr oft) in der Mitte geteilt.

Wenn du Zellteilung als "tot" definierst, wird es interessant aber mit der Definition problematisch.

Ist deine Frage damit beantwortet?

Die nicht-Existenz eines Prozesses kann man grundsätzlich nicht im eigentlichen Sinne "beweisen".

Die Hypothese lässt sich aber stützen, indem man alle Mitochondrien aus einer Zelle entfernt und feststellt, dass diese nicht neu gebildet werden.

Das schließt dann natürlich nicht aus, dass die Zellen dies nicht nur zufällig nicht getan haben oder dass andere Mitochondrien für die Synthese aus einem anderen Grund als zur Teilung benötigt werden.

Dennoch ein starker Beweis.

Man kann die Theorie noch weiter stützen indem man anschließend Mitochondrien transplantiert und dann feststellt, dass wieder neue gebildet werden.

Wiederholt man dies oft, wird die Wahrscheinlichkeit schon recht hoch, dass Mitochondrien benötigt werden.

Als Beweis für die Teilung, könnte man Methoden aus der Mikroskopie verwenden aber ich denke darauf willst du nicht hinaus.

Ich hoffe die Antwort hilft.

Natürlich ist die Sache eigentlich komplexer, da bei der Transkription häufig wichtige Bereiche (insbesondere Gene) abgelesen werden, während die Replikation die großen Nicht-kodierenden Bereiche einschließt aber gehen wir Mal von einer jeweils konstanten Fehlerrate aus.

Bei einem Fehler während der Transkription entsteht maximal ein fehlerhaftes Protein.

Bei einer fehlerhaften Replikation, an exakt der gleichen Stelle, wird jedes synthetisierte Protein der Tochterzelle und deren Tochterzellen den Fehler enthalten, was Millionen fehlerhafter Proteine bedeuten kann.

Entsprechend ist der zu erwartende Schaden tendenziell wesentlich größer und entsprechend ist ein geringere Fehlertoleranz gegeben.

Das Resultat kann theoretisch in beiden Fällen fatal sein (zB wie gesagt, zu Krebs führen), die Wahrscheinlichkeit ist bei der Replikation nur um ein Vielfaches höher.

Ich hoffe das hilft.

Ernährung, also die Aufnahme und verstoffwechslung von Substanzen aus der Umgebung hat zwei Gründe. Die Aufnahme von nützlichem "Baumaterial" für Proteine und andere funktionale Biomoleküle und Energiestoffwechsel.

Da Viren gar keinen eigenen Stoffwechsel besitzen, ernähren sie sich eigentlich gar nicht. Sie befallen Zellen und verwenden deren Material und Energie um eigene Zwecke (überwiegend Vermehrung) zu verfolgen. Letztlich hängt es also vom Wirt ab, aus welcher Nahrung ein Virus zehrt.

Bakterien sind vollständige Zellen mit Stoffwechsel und benötigen darum "Nahrung". Da Bakterien aber ein sehr weiter Begriff ist, umfasst die Bezeichnung auch viele verschiedene Arten der Ernährung. Beispielweise gibt es Bakterien, die Photosynthese betreiben und Bakterien, die sich chemolithotroph ernähren d.h. sie verzehren chemische Verbindungen (oft Schwefelverbindungen) oder anders ausgedrückt "Steine". Bekanntlich gibt es aber auch pathogene (schädliche) Bakterien, die sich, zB auf Zähnen, von Zucker ernähren.

Ich hoffe das hilft.

Bei dem "O" (eigentlich ein großes Teta), handelt es sich um eine Schreibweise für die dominierende Ordnung der Funktionen an dieser Stelle, für große n.

Das bedeutet an der Stelle von O(1/n) steht tatsächlich etwas wie:

A/n + B/n^2 + C/n^3 + ...

Also ein Term welcher proportional zu 1/n ist und weitere Terme, welche für große n kleiner sind als 1/n.

Die Idee ist die, dass man nun weiß, wie groß der Fehler der Approximation (ohne das O(1/n)) ist und letztlich abschätzen kann ob ein gegebenes n hinreichend klein ist, damit die Näherung passable Ergebnisse liefert.

Die Vorstellung als eine Menge von Funktionen ist also nicht so falsch, besser ist aber die Vorstellung, dass sich hier eine nicht weiter spezifizierte Funktion befindet, welche sich wie 1/n verhält. Dies ist durchaus eine Einschränkung auf eine gewisse Menge von Funktionen, in der Regel steht an der Stelle aber eine konkrete Funktion, deren genauer Verlauf lediglich nicht von Belang ist.

Im Vorliegenden Beispiel kannst du auf Wikipedia (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Stirlingformel) leicht nachlesen, welche Funktion hier steht:

1/(12n) - 1/(360n^3) + ...

Du wirst desweiteren erkennen, dass schon für n=10 der Faktor 1/n relativ nahe bei Null liegt.

Ich hoffe das hilft.

Das "Nirgendwo" ist nur eine Umschreibung dafür, dass eine Karte zunächst ganz aus dem Spiel entfernt wird. Es unterscheidet sich vom "Ablagestapel" im wesentlichen dadurch, dass Effekte, die Karten im Ablagestapel betreffen nicht zum tragen kommen.

Das "Nirgendwo" entspricht damit dem "aus dem Spiel entfern" aus Yu-Gi-Oh bzw. dem Exil in "Magic the Gathering" (sofern diese Referenz hilft).

Hier noch kurz ein Auszug aus dem Regelwerk:

Ganz elementar die Gewichtskraft, die an der Tasche zieht und die elektrische Abstoßung zwischen den Elektronenhüllen der Atome in deiner Hand/Schulter und der Tasche.

Zweiteres wird in der reinen Mechanik und den Newtonschen Axiomen üblicherweise "Normalkraft" genannt.

Natürlich kann man auch Zugkräfte in den Fasern der Tasche berücksichtigen, die molekularen Kräfte (hauptsächlich Elektromagnetismus) in den Fasern übertragen gewissermaßen die Gewichtskraft der Tasche und hier herrscht überall ein Gleichgewicht zwischen der Zugkraft und der molekularen Anziehungskraft.

Ich hoffe das hilft.

Die Anforderungen für Projektarbeiten unterscheiden sich leider abhängig vom Bundesland und der Schule, darum ist mir nicht 100% klar, was z.B. mit "Produkt" gemeint ist. Ein Experiment mit Ergebnissen oder tatsächlich etwas das man theoretisch privatwirtschaftlich verkaufen könnte?

Ich würde nämlich eigentlich grundsätzlich Themen aus der Astronomie empfehlen, diese sind aber oft schwierig in etwas wie ein kommerzielles Projekt zu übersetzen. Das sehe ich auch generell kritisch weil Wissenschaft, genauer Forschungsarbeit, und das ist Physik nunmal, nicht zielgerichtet ausgeführt werden sollte.

Um eine sinnvolle Antwort zu geben, wäre es noch gut irgendetwas über deine Vorlieben zu wissen, denn man könnte zu den verschiedensten Themen ein Produkt mit Physikhintergrund entwerfen.

Vielleicht zum Thema Verkehr, ein Modell mit Modellzug und Lichtschranken, womit man die Verspätung misst.

Vielleicht ein Experiment, ob helle Straßenbeläge oder Dachziegel die Heizkosten beeinflussen.

Vielleicht etwas mutiges, wie die Aufheizung verschiedener Materialien durch Laserlicht, was für die Raumfahrt interessant wäre.

Mir fällt noch viel mehr ein. Überlege dir einfach Mal was dich interessiert, sicher finde ich etwas dazu ;)