Wie hat euer Lehrer das erklärt. Im Prinzip sagt das gesetz, dass die induktionsspannung immer ihrer Ursache entgegenwirkt. Dazu muss man erst wissen, was SEEHR wichtig ist:

Sich änderne Magnetfelder erzeugen elektrische Felder. Sich änderne elektrische Felder erzeugen Magnetfelder. Diese Aussage folgt direkt aus den grundlegenden elektromagnetischen gleichungen, die Maxwell-Gleichungen. Wo die herkommen musst nicht wissen, nur die folge daraus ist wichtig.

So, nun haben wir mal ein Magnetfeld, das senkrecht durch eine spule geht. Verringern wir das Magnetfeld, wo wird sich eine Spannung und einen Strom in der Spule bilden (Spannung ist nichts anderes als ein elektrisches Feld). Warum? wegen den physikalischen gesetzen. Der Strom in dem Draht erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das so gerichtet ist, dass es der Abschwächung des äußeren Magnetfeldes entgegenwirkt, also es vor der Abschwächung abhält. Warum? lensches gesetz, was aus den maxwellgleichungen folgt.

Natürlich geht das auch andersrum. Baut man ein Magnetfeld auf langsam, tut der induktionsstrom, der durch die änderung des magnetfeldes entsteht, dem Anstieg entgegenwirken (weil der induktionsstrom ein entgegengesetztes magnetfeld erzeugt), der Strom hat damit entgegengesetzte richtung zu vorher. Wieder also das lenzsche gesetz am werk.

mfggggg moggiidumm

...zur Antwort
Molare Wärmekapazität eines Festkörpers

Hallo!

Ich sitze gerade an einem Übungsblatt, was ich als Klausurvorbereitung ein 2. Mal löse, also eigentlich sollte es kein Problem darstellen, nur irgendwie ist heute der Wurm drin. Nach stundenlangem rumgewurschtel bekomme ich immer noch keine Lösung für folgende Aufgabe:

Nach Einstein hängt die molare Wärmekapazität eines elementaren Festkörpers wie folgt von der Temperatur ab:

𝝶𝑣 ( 𝑇 ) = (3 𝑅 (𝜃/T)^2 ) / (exp(𝜃/T)−2+exp(−𝜃/T))

R ist die Gaskonstante, 𝜃 eine charakteristische Konstante für den Festkörper und T die absolute Temperatur. Berechnen Sie den Wert von 𝝶𝑣 für sehr kleine Temperaturen (𝑇 → 0) und für sehr große Temperaturen (𝑇 → ∞).

So, eigentlich in der Theorie kein Problem...Ich setze Probeweise (𝑇 → ∞) und sehe, dass (∞/∞) herauskommt, also wende ich die Regel von L'Hospital an. Ich leite, nachdem ich T^2 vom Zähler in den Nenner schreibe, gemäß der Quotientenregel ab und komme auf:

(3 𝑅 (𝜃)^2 ) / ((T)^2(exp(𝜃/T)−2+exp(−𝜃/T))) abgeleitet:

(-3R(𝜃)^2 * (2Texp(𝜃/T) - 𝜃exp(𝜃/T) - 4T + 2Texp(𝜃/T) + 𝜃exp(-𝜃/T) )

/ (exp(𝜃/T)(T)^2 - 2(T)^2 + exp(-𝜃/T)(T)^2 )^2

Und das wars auch schon, irgendwie komme ich auf keine sinnvolle Umformung, die mir das Leben erleichtern würde, ich steh' komplett auf dem Schlauch. Wenn ihr mir nur einen kleinen Tipp geben könntet, wäre das schon sehr hilfreich!

Vielen Dank auch schonmal an jeden, der versucht den Kram, den ich geschrieben habe, zu entziffern!

...zum Beitrag

da schreibt wohl einer bald festkörperphysik :D

...zur Antwort

Stichwort Elektrisches Potential.

Du kannst dir die Stromleitung so vorstellen, dass das potential dort wo der Strom herkommt sehr hoch ist, dort wo er ankommt geringer. Die Spannung ist dann die Potentialdifferenz. Die Spannung ist sowas wie die energie, die die elektronen durch das Elektrische Feld gewinnen. Jetzt stell dir vor, der Vogel sitzt mit beiden Füßen auf der Leitung. Zwischen den Füßen haben wir eine seeeehr geringe Potentialdifferenz (Wegen dem niedrigen Widerstand der Leitung). Weil nun der Widerstand durch den Vogel sehr hoch ist, würde man nur einen sehr niedrigen Strom messen im Vergleich zu dem, der durch die Leitung zwischen den Füßen hat, obwohl die selbe Spannung anliegt. Nun, wenn du mit den Füßen auf dem Boden stehst und die Leitung berührst, dann ist die Potentialdifferenz zwischen der Leitung und dir seeeeeeeehr hoch (weil der Boden immer null potential hat, sagt man so). Dann macht es nichtmehr viel aus, dass du viel Widerstand hast, dann fließt der Strom durch wie durch nix.

Vielleicht könnte man sich nun fragen, wieso sich Leitungen nicht durch die Luft entladen, wenn der Widerstand bei hoher Potentialdifferenz egal wird. Tja, die Luft hat nun wieder einen so hohen Widerstand, dass die Potentialdifferenz von der Leitung zum Boden nicht ausreicht. Darum haben auch Blitze von Gewittern EXTREM hohe potenitaldifferenzen zum boden, damit der Widerstand der Luft nicht reichtm, um vom strom zu isolieren.

mfgggg, moggiidumm

...zur Antwort

hab sogar ne physikalische erklärung für dich...

Wirfst du das Ei auf die Wasseroberfläche, wirkt auf das Wasser ein spezieller Druck, wegen was du wegen newtons actio=reactio einen Gegendruck erfahren wirst. (Druck ist eine Kraft auf eine Fläche). Wenn dein Ei nun eine zu niedrige Geschwindigkeit hat, führt das dazu, dass der Druck auf das Wasser es verdrängt, sodass der Gegendruck zu klein wird, das Ei zu zerbrechen. Wirfst du aber fester, so ist die Trägheit (Masse, Gewicht) des Wassers so hoch, dass es durch die Kraft des Ei's während des Stoßvorgangs nicht verdrängt werden kann. Somit baut sich der enorme Gegendruck auf, der stark genug ist, das Ei zu zerbrechen :)

Weil also ein fester Körper eine hohe Trägheit hat, zerbricht das Ei auch bei vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeiten. Aber wenn du das Ei auf ein Gas "wirfst", wird es nicht zerbrechen, weil die Trägheit des Gases sehr klein ist :)

mfggg moggiiidumm kommt alles nur auf die Trägheit an.

...zur Antwort

http://de.wikipedia.org/wiki/Gesetz_von_Hagen-Poiseuille

Das Gesetz beschreibt die Durchflutung in Volumen pro Zeit. Es zeigt eine laminare Strömung von einem newtonschen Fluid- Es kann direkt aus der berühmten Navier-Stokes-Gleichung hergeleitet werden, der Dgl für Strömungen. Es benutzt dabei als Randbedingung den Reibungskoeffizient des Rohres. Es zeigt sich dann durch ausrechnen, dass die Fließgeschwindigkeit dann mit der vierten Potenz vom Radius des Rohres abhängt, also:

V'(t) prop. r^4

wobei hier V' der Volumenstrom durch das ist.

mfg moggiidummm

...zur Antwort

Rechnest du nach der hamiltonschen Mechanik? Dann wechselst du am besten deine Koordinaten mit einer kanonischen Transformation ins Schwerpunktsystem und rechnest in Polarkoordinaten, so hast du noch noch ein Probelm mit zwei Freiheitsgraden (pro Körper), dem Winkel phi und den Abstand zum Schwerpunkt r. Der Drehimpuls als jene Komponente von p in "phi-Richtung" also L=p(phi) ist dabei erhalten. (p(phi)=mr^2phi'(t)). Im Schwerpunktssystem ist dies dann nur noch das "normale" Keplerproblem mit einem Planet, der sich um einen anderen, aber fixen Stern dreht :) Dabei führen deine Planeten im 2-Körper-Problem diese Bewegung eben um den Schwerpunkt aus :)

Hoffe ich hab dir geholfen !:) mfg moggiidumm

...zur Antwort

du hast gewonnen, auf jeden fall ist schwarz mehr nichts als weiß. fertig. Wenn du von physik ausgehst, dann ist weiß ziemlich viel und schwarz nichts

...zur Antwort

Im Beugungsexperiment mit Elektronen besitzt jedes elektron seine charakteristische Wellenfunktion, die durch die so genannte Schrödingergleichung bestimmt ist! Diese Wellenfunktion gibt sowas wie die Wahrscheinlichkeit an, das Elektron irgendwo auf dem Schirm zu finden. Soweit so gut. Nun ist es so, dass dem Elektron durch den Doppelspalt nur zwei Möglichkeiten gegeben wird. Deine gesamte Wellenfunktion ist also die Summe dieser beiden möglichen "Zustände". Es gibt eine Wahrscheinlichkeit für jeden Zustand, also eine Wahrscheinlichkeit, durch das rechte oder linke Loch zu fliegen. Durch den Schirm, der am Ende des Aufbaus steht, kannst du deine GESAMTE Wellenfunktionen quasi "messen". Du misst also dein Interferenzmuster, weil die beiden einzelnen Wellenfunktionen für jeden möglichen Zustand überlagern !

So, wenn du nun aber weißt, durch welchen Spalt das Elektron geht, dann "kollabiert" deine Gesamtwellenfunktion. Du misst am Ende also nur noch EINEN deiner möglichen Zustände. (Das, was du vorher gemessen hast, war eine Überlagerung von beiden einzelnen Wellenfunktionen zur Gesamt-Wellenfunktion). Nun hast du keine Überlagerung der beiden einzelnen Wellenfunktionen mehr, du misst nur die einzelnen Wellenfunktionen (Eigenzustände des Systems), du misst keine Interferenz mehr!

Kann sein, dass das etwas überfordert...:D aber ein Zustand des Systems ist durch die Wellenfunktion beschrieben.

mfggggg moggiidumm

...zur Antwort

jop, da ist das stichwort auf jeden fall das brechungsgesetz, was auf unterschieden des brechungsindex beruht, welcher nichts anderes ist als die permittivität des materials, in dem sich licht ausbreitet. Je höher dieser ist, desto geringer ist die ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagentischen welle, also licht. jetzt kann man gut über das fermatsche prinzip argumentieren. Dies besagt, dass licht sich immer so ausbreitet, dass es den zeitlich kürzesten weg nimmt. das kannst du dir so vorstellen wie wenn zwischen dir und deinem ziel ein fluss liegt. Wenn dein ziel schräg am anderen ufer liegt und du schnellstmöglich dorthin willst, dann würdest du genau diesen weg nehmen, welchen das licht auch nehmen würde ! denn im wasser hast du eine niedrigere ausbreitungsgeschwindigkeit als an land, was bedeutet, dass du dich dort nicht so lange aufhalten willst. du läufst also ein bisschen schräg durch das wasser und dann läufst du direkt zu deinem ziel ! du brichst dich also vom übergang von wasser zu luft zum lot weg :)

mfggggg moggiiiidummm

...zur Antwort

also beschreibe doch mal genau was du überhaupt machen willst.... willst du die basis der abbildungsmatrix bestimmen? wenn du das meinst, dann fasst du ja die spalten der matrix als bild der basisvektoren unter der abbildung f auf. dabei denke ich, dass doch nur etwas schief geht, wenn diese bilder, also die spalten deiner matrix gleich sind. dann wäre es nämlich so, dass zwei verschiedene einheitsvektoren auf dasselbe abbilden... wobei ich garnicht weiß , ob das denn schlimm wäre

sry dafür dass ich keine ahnung habe :D

EDIT: ich löse das mit dir gerne auf ;)

...zur Antwort
Schwarzes Loch (wahrscheinlich die komplizierteste Frage auf der Seite)

Schönen guten Abend zusammen,

so schauen wir mal ob es jemanden in der Community gibt, der mir diese Frage beantworten kann. Theorien sind natürlich auch erwünscht. Ich bezweifle allerdings das es darauf eine Antwort gibt.

Ich beschäftige mich derzeit mit dem Thema der schwarzen Löcher, einer Kraft die theoretisch ein ganzes Universum verschlucken können.

Simulieren wir einfach mal folgenden Fall:

Eine Person schafft es, sich dem nächsten bekannten schwarzem Loch zu nähern. Also dem zentralen Super Solid Black Hole im Zentrum unserer Galaxie.

Sobald besagte Person eine gewisse "Schwelle" passiert, ist es nicht möglich der Anziehungskraft des Lochs zu entkommen. Er wird also ins Zentrum des Lochs gezogen und, wie es die Theorie besagt, immer mehr gestreckt.

Im Schwarzen Loch werden die physikalischen Gesetze gebrochen. Im Zentrum des Lochs ist die Gravitation unendlich, die Zeit wird angehalten, Raum ergibt keinen Sinn mehr und nicht einmal Licht kann der Gravitation entkommen. Im Zentrum befindet sich also eine Singularität.

Da nicht einmal Licht dem Loch entfliehen kann ist die Gravitation im inneren also höher als die Geschwindigkeit des Lichts.

So nun wieder zu unserer Person aus dem obigen Fall:

Mit was für einer Geschwindigkeit wird diese Person oder allgemein ein Objekt angezogen.

Es müssten ja logisch gesehen mehr sein als 299792458 m/s, da dies die Geschwindigkeit des Lichts ist.

Bei gleich bleibender Gravitation wurde diese Person ja mit dem gleichen Tempo im Loch "landen" wie ein Planet.

Allerdings gibt es ja die Theorie das, so schwerer etwas ist, umso schneller es von Gravitation angezogen wird. Sprich: Bewegungsenergie wird zur Masse also e=m

Könnte es sein das ein Planet schneller angezogen wird, allerdings durch die Theorie, das sich die zeit verlangsamt so schneller man sich bewegt, auf eine ähnliche "Geschwindigkeit" reduziert wird, wenn man dieses messen könnte?

Ebenfalls Frage ich mich, da es ja die Black hole theory gibt die zwei Sichtweisen behandelt in der die angezogene Person alles sieht bis sie stirbt und die beobachtende Person das Bild hat, als wäre die angezogene Person beim überschreiten des anzughorizints förmlich im der Zeit eingefroren. Wie wäre es also: wenn eine Galaxie von einem Loch geschluckt wird, würden wir es jemals mitkriegen?

Wenn diese Theorie stimmt und es in unser Nähe passieren würde, würden wie ja ständig das "gefrorene" Bild haben.

Wenn allerdings in einem Schwarzen Loch die physikalischen Gesetze gebrochen werden, könnte es dort anders sein?

Ich hoffe das mir jemand in dieser komplizierten und verwirrenden Frage folgen konnte und ich freue mich auf eure Antworten.

...zum Beitrag

Also ich verstehe deine aufgestellten Theorien nicht ganz^^

Es gibt da die so genannte relativistische Kraft, welche besagt, dass bei einem Körper, der sich nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt, unendlich viel Kraft benötigt wird, um diesen weiter zu beschleunigen. Das GravitationsPOTENTIAL des schwarzen lochs ist für alle Körper gleich. Das bedeutet, dass alle Körper gleich schnell beschleunigt werden, unabhängig von der Masse. Lediglich die Kraft wird höher, je massereicher dein Körper ist. ist jedoch hier ein körper wie ein planet, der sich dem loch nähert, so wird das schwarze loch auch vom körper angezogen. da aber die masse des schwarzen lochs gewaltig ist, kann ich mir vorstellen, dass diese wechselwirkung zu vernachlässigen ist. joa, im endeffekt werden beide körper auf lichgeschwindigkeit beschleungigt.

(Falls ich mich irre, könnt ihr mich gerne korrigieren. Denn ich weiß nun überhaupt nichts über deine angesprochene theorie, dass je schwerer etwas ist, es auch stärker beschleunigt wird, weil das würde sich ja mit meiner sichtweise streiten. Soweit ich weiß, ist doch diese energie-masse-relation von einstein lediglich die ruheenergie eines körpers in seinem bezugssystem? ändert sich mit dieser relation irgendwas an der beschleunigung von körpern im gravitationspotential??)

Im inneren des schwarzen lochs ist dann das Graviationspotential so hoch, dass nicht einmal die lichtgeschwindigkeit ausreicht, um aus dem potential auszutreten. Was natürlich dann für den hineinfallenden passiert, das wird glaube ich niemals ein mensch wissen.. auch wenn einmal jemand in 459036 jahren hineinfliegen würde, dann würde er, FALLS er es wirklich überleben würde, uns garnicht mehr berichten können...

mffggg moggiiidummm

...zur Antwort

Also ich weiss nicht ob das so viel mit Enthalpie zu tun hat....weil ja enthalpie eine intensive größe ist und entropie eben extensiv.

Also meine Frage ist, woran der Kreisprozess scheitert, wenn der Kühlturm fehlt? und eigentlich verstehe ich hier nicht, wie man hier mit entropie argumentieren kann. ist der Temperaturunterschied denn nicht schon gut genug, wenn man die thermische Energie zum Teil beim Verbraucher in Wärme umgewandelt hat?

...zur Antwort

naja ich weiss dass die spezielle relativitätstheorie auf jeden fall auch bei konstant beschleunigten systemen auf jeden fall funktioniert. Man muss eben nur berücksichtigen, dass die lorentztrafo nur für eine momentane geschwindigkeit zu einem zeitpunkt greift, für einen anderen zeitpunkt einer anderen geschwindigkeit benötigt man dann eine andere. ich weiß noch dass wir mal einen fall hatten mit konstanter kraft. die lorentztrafo besitzt dann eben zeitabhängige rapiditäten. damit kannst du dann am ende wirklich deine echte geschwindigkeit in abhängikeit der zeit herausbekommen! wenn du dich mit der mathe gut auskennst, kann ich dir mal diese rechnung für diesen fall zukommen lassen, wenn du willst:)

MFG moggiiiidummm

...zur Antwort

alsoooooooo in welcher klasse bist du denn? denn die formel herzuleiten ist garnichmal so einfach! :) in der schule hatten wir das aber folgendermaßen:

Du weisst aus dem Trägheitsgesetz von Newton, dass gilt: F=ma, und a ist die zweite Ableitung des Wegs x nach der Zeit, also x''. Nun weisst du noch, dass bei einer Feder das hookesche Gesetz gilt: F=-Dx. Das beschreibt deine Rückstellkraft, welche immer in die entgegengesetzte richtung der Auslenkung zeigt (Darum das minus, das minus ist wichtig!!!). Solche Kräfte findet man überall in der Physik, z.B auch bei elektrischen Dipolen, wo die Rückstellkraft auch proportional zur Auslennkung ist. Setzt du die beiden Kräfte gleich, erhälst du die alles sagende Differenzialgleichung:

mx'' = -Dx

Diese nun zu lösen, erfordet besonderen mathematischen Mitteln, die du nicht wissen willst, da es seeeeeeeehr weit in den Unistoff zum Thema gewöhnlicher Differenzialgleichungen hineingeht! Wendest du nun alle dummen und unnötig komlizierten mathematischen Medthoden an, um diese Differenzialgleichung zu lösen, erhälst du einen Ansatz mit einer Exponentialfunktion. Ein Mathematiker würde sagen, dass deine Lösung eine Linearkombination aus e-Funktionen ist, die die Form x(t)=ae^(kt) hat, mit t als zeit. Nun leite diesen ausdruck zur übung 2 mal ab und setze ihn in die Dgl ein:)

Du erhälst: mak^2=-D*a , wenn du den e-term kürzt. Daraus folgt: k^2=-m/D

Soooo, jetzt musst du also aus einer negativen Zahl ne Wurzel ziehen^^ Was bekanntlich in der Schule nicht geht:P Im ersten Semester im Physikstudium geht das aber jetzt wohl! Man weiß nun, dass nämlich k eine Komplexe Zahl ist! Mit ein bisschen knowhow über die Zahlen erhält man:

k=i*wurzel(m/D)

und wurzel m/D ist bekanntlich die Kreisfrequenz w;) So da nun k komplex ist, erhalten wir folglich eine e funktion mit komplexer Hochzahl!! Also so etwas wie ae^(ikt). Nun.... jetzt kommt wieder unistoff hinein, denn man kann das umformen in acos(kt) + i a*sin(kt).

Also ist die Lösung unserer Differentialgleichung ein system von cosinusen und sinusen!!! Wir wählen nun die einfachste Form der Lösung;) nämlich ein konsinus: Der neue ansatz wäre dann ohne komlpexe zahlen: x(t)=a*cos(wt)

Und wenn du diesen ansatz in die Dgl einsetzt, dann siehst du dass es passt^^. Natürlich können wir im cosinusterm noch dein "q" hinzufügen, weil das die lösung der dgl nicht stört:) aber ich hatte jetzt keine lust, das bei der Herleiung mitzuschleppen^^

so und dann haben wir das locker flockig hergeleitet. also in der schule brauchst du wirklich nicht wissen, woher das kommt!! da reicht es, einen Ansatz der Lösung von einer Dgl zu kennen, wobei du dir die Dgl ruhig merken kannst:) Ich hoffe, ich hab dich nicht überfordert!:)

MFG mogggiiiidummm

...zur Antwort

Wikipedia hilft da eigendtlich immer weiter:)

aber die lorentzkraft kann ich dir sagen entsteht durch elektromagnetische felder. Diese Felder erzeugen eine Kraft auf eine ladung. Man sieht hier schon die Analogie zur Graviationskraft. Diese wird nämlich durch das Graviationsfeld erzeugt und hängt von der Masse des Körpers ab. Die Masse spielt also für die Gravitationskraft dieselbe Rolle, wie die Ladungsmenge für die Lorentzkraft.

Für das Thema "induktionsgesetzte" kann ich dir nahelegen, dir etwas zum thema "faradaysches induktionsgesetz" durchzulesen. Hier findest du nämlich, dass faraday entdeckt hat, dass ein sich ändernder MAGNETISCHER FLUSS eine induktionsspannung erzeugt. Das heisst, dass die Ableitung des Flusses Phi=B*A (A die vom Feld B durchdringte Fläche) gerade die Induktionsspannung ergibt!

MFG mooogiiiiduuumm

...zur Antwort

also ich bin jetzt in dem thema auch ein laie, aber welche eigenschaften von smartphones willst du denn in deinem vortrag ansprechen? ich denke nämlich nicht dass sich irgendein physiker um die wiederverwertung schert^^. Funktionsweise finde ich ein guter ansatz, doch musst du halt wissen, welche features du ansprechen willst. Oder einfach darüber reden, welche physikalischen Erkenntnisse hinter den einzelnen features stecken. Zum beispiel welche Physik hinter dem Touchscreen stecken, hinter der kamera usw... oder irgendwas zu den integrierten sensoren sagen. Und am ende würde ich noch etwas ausschweifen, welche möglichkeiten die zukünftige smartphonegeneration hat;) ich warte nämlich schon lange anwendungen , die durch die erkenntnisse von der quantenphysik entstanden sind!!

MFG moooogiiiiduuummmm

...zur Antwort

Das ist doch wie in mathe....

Du multiplizierst beide seiten der gleichung mit einer bestimmten größe, wenn du glück hast, dann kürzt sich auf einer seite ZUFÄLLIG eine größe raus:) wenn du das übst, dann hast du irgendwann ein gefühl, was du multiplizieren musst, und siehst manchmal schon, was am ende rauskommt;)

MFG mogiiiiiidummmmmm

...zur Antwort