Ein unendlich langer gerader Leiter mit kreisförmiger Querschnittsfläche und Außenradius R soll vom Strom I durchflossen werden. In seinem Inneren befindet sich zudem eine zylindrische Bohrung mit Radius a, deren Achse parallel zur Achse des Leiters verläuft, von dieser aber den Abstand b hat (siehe Skizze).

Die Leiterachse verlaufe entlang der z-Achse des Koordinatensystems und die Bohrung befinde sich bei x = b, y = 0. (a) Bestimmen Sie das Magnetfeld auf der x-Achse bei x = 2R (b) Bestimmen Sie das Magnetfeld auf der y-Achse bei y = 2R Hinweis: Die Rechnung lässt sich am besten durchführen, indem man die Anordnung als Kombination eines Stroms mit homogener Stromdichte über den gesamten Zylinderquerschnitt und mit einem Strom gleicher Stärke aber entgegengesetzter Richtung in der Bohrung beschreibt.

Das ist die Aufgabe die ich lösen, möchte und dass habe ich auch (siehe Bild). Ich weiß nur leider nicht, ob meine Idee und meine Lösung dieser Aufgabe korrekt ist, also wenn jemand mal schauen könnte, wäre das echt hilfreich, danke.

Aufgabe 1: Wurf von einem Balkon Sie werfen von einem Balkon aus der Höhe h über dem Boden eine Bowlingkugel mit der Anfangsgeschwindigkeit v0 senkrecht nach oben - vor der Brüstung, so dass beim Herabfallen der Balkon nicht im Weg ist.

(a) Geben Sie die Höhe z(t) sowie die Geschwindigkeit v(t) = ˙z(t) der Kugel an, wobei der Nullpunkt des Orts-Koordinatensystems der Boden sein soll.

Höhe z(t) = ?, Geschwindigkeit v(t) = z(t) =?

z(0) = 0; a = 9,81 m/s^2; v0= Anfangsgeschwindigkeit

z(t) = z(0) + v0t- at^2

Fallgeschwindigkeit > 0, z(0) = 0

=> z(t) = v0t - (1/2)at^2

z(t)' = v(t) = v0 - at

(b) Wie groß ist die Geschwindigkeit der Kugel, wenn sie wieder am Balkon vorbeifliegt?

v(t) = 0

0 = v0 - at

t= v0/a

(c) Welche Geschwindigkeit hat die Kugel beim Auftreffen auf den Boden?

z(t) = h

h = v0t - (1/2)at^2

v(t) = v0 - at

(d) Eine zweite Kugel werde mit −v0 nach unten geworfen. Um welche Zeitdifferenz ∆t erfolgt der Aufprall auf den Boden schneller als im ersten Fall?

∆t = 0, da die Zeit die benötigt wird, um den Boden zu erreichen gleichgroß ist, wie im 1. Fall.

(e) Warum hängt das Ergebnis der vorherigen Teilaufgabe nicht von h ab?

Die Zeitdifferenz ∆t hängt nicht von h ab, weil sie nur von v0 und g abhängt. Die Geschwindigkeit v0 bestimmt die Zeit, die die Kugel benötigt, um den Boden zu erreichen, und g ist die Erdbeschleunigung, die auf alle Objekte gleich wirkt, unabhängig von ihrer Fallhöhe. Daher ist ∆t in beiden Fällen gleich und unabhängig von h.

Ich habe diese Aufgaben gemacht allerdings bin ich mir nicht sicher, ob ich sie richtig gelöst habe, wenn jemand mir sagen könnte ob es so richtig ist, wäre ich ihm/ihr sehr dankbar.

Könnte mir bitte jemand bei dieser Aufgabe helfen?

Danke im Voraus.

Eine Büroklammer soll wie in der nebenstehenden Abbildung zu einem Kreisel gebogen werden.

a) Wie groß muss man den Winkel β wählen, damit der Schwerpunkt des Kreisels genau auf der Mittelachse liegt?

b) Wie groß muss man den Radius r wählen, damit bei einer 10.3 cm langen Büroklammer die Höhe h gleich dem Radius ist?

Danke im Voraus!

Eine gespannte Feder (Auslenkung s, Federkonstante k) dient als Katapult, um eine Masse m in horizontaler Richtung zu beschleunigen. Die Masse gleitet dann reibungsfrei im Erdschwerefeld eine schiefe Ebene hinauf, bis sie sich in einer Höhe h wieder horizontal bewegt und schlieÿlich auf eine weitere Feder (gleiche Federkonstante k) trit. Die zweite Feder bremst die Bewegung ab und wird dabei um eine maximale Strecke s/2 ausgelenkt.

a) In welcher Höhe h befindet sich die zweite Feder? b) Berechnen Sie h für das Zahlenbeispiel m = 0, 2 kg, s = 10 cm, k = 200 N/m. c) Das Katapult wird nun mit einer Anfangsauslenkung 3,2 s stärker gespannt. Dadurch vergrößert sich die Auslenkung der zweiten Feder auf einen Wert α s. Berechnen Sie die Zahl α (Alpha).

Ich habe heute folgende Aufgabe bekommen und brauch dringend Hilfe, da ich sie einfach nicht verstehe.

Eine Physikstudentin drückt einen Gegenstand mit einer Masse von 5 kg gegen eine Wand. Der (durch die Oberflächen von Gegenstand und Wand bestimmte) Haftreibungskoefzient ist dabei µH = 0, 40. Mit welcher horizontalen Kraft muss die Studentin mindestens drücken, damit der Gegenstand in Ruhe bleibt und nicht abgleitet?