Energie – die neusten Beiträge

Physikleistungskurs-Aufgabe zum Energieerhaltungssatz (Physik, Schule, Oberstufe, Klausurvorbereitung)?

Frage zu der untenstehenden Aufgabe, wie man diese löst und darunter kommen meine Gedanken zu der Aufgabe (mit denen ich aber nicht richtig weiterkomme).

Ich habe in Physik diese Aufgabe bekommen:

Hakt man eine Kugel an eine entspannte Schraubfeder, die an einem Stativ hängt, und lässt die Kugel los, so zieht sie diese Feder um das Doppelte der Strecke nach unten, die sich ergibt, wenn man die Kugel langsam mit der Hand nach unten führt, bis sie ihre Gleichgewichtslage, an der der Feder hängend, erreicht hat. Zeigen Sie, dass diese Beobachtung mit dem Energieerhaltungssatz übereinstimmt.

Mein Lösungsansatz dafür wäre, dass man erstmal zwei Versuche annimmt, die eine gemeinsame Ausgangslage 0. haben:

0 . Die Feder ist entspannt, und das Massestück ist erstmal noch fest.

  1. Wenn die Kugel mit der Hand nach unten geführt wird, bis sie ihre Gleichgewichtslage, an der Feder hängend, erreicht hat.
  2. Wenn die Kugel einfach so losgelassen wird und die Feder um das Doppelte der Strecke von 1. nach unten gezogen, bis sie auch ihre Gleichgewichtslage erreicht hat.

Mein Gesamtgedanke war, dass die potenzielle Energie von 0. bei 1. in Spannungsenergie und kinetische Energie der Hand umgewandelt wird, bei 2. nur in Spannungsenergie.

Bei 0. wirkt die Gewichtskraft auf das Massestück mit Fg= m*g.
Dabei hängt das Massestück über einer bestimmten Höhe h über dem Nullniveau des Bezugskörper Erde.
Die Federspannkraft bei 0. Fsp ist gleich 0 N, weil die Feder entspannt ist und der Weg der gespannten Feder s=0m ist.
Die Formel für die Federspannkraft ist Fsp= D*s.
Bei beiden Versuchen bleiben die Masse m, die Fallbeschleunigung g und die Federkonstante D gleich. Deswegen ist die Gewichtskraft bei beiden Versuchen gleich. Jedoch ändert sich der Weg s und die Höhe h bei beiden Versuchen und damit auch die Federspannkraft.

Die Spannkraft Fsp wirkt in die gleiche Richtung wie die Gewichtskraft Fg und den Weg s.

Bei 1. wird die Feder nun mit der Hand um die bestimmte Länge s gedehnt, die Höhe h ändert sich, indem h1=h - s. Mit der Hand führt man eine Bewegung aus, weswegen ich meinen würde, dass dort auch irgendwie kinetische Energie ins Spiel kommt?

Bei 2. wird die Feder um den Doppelten Weg s von 1. , also 2*s, gedehnt und die Höhe h ändert sich, indem h2=h - 2*s.

Bei 0. ist keine Spannkraft vorhanden, also auch keine Spannenergie. Es ist aber die Gewichtskraft vorhanden, weswegen es eine potenzielle Energie Epot gibt. Diese ist Epot = m * g * h.
Bei 1., wie auch 2., wird die potenzielle Energie Epot in jeweils unterschiedliche Spannenergie umgewandelt, weil bei 1. und 2. Spannkraft unterschiedliche Fsp vorhanden ist. Diese hängt ausschließlich vom Weg s ab.

Ich würde jetzt davon ausgehen, dass bei 1. der doppelte Weg 2*s durch die Hand und das Massestück vollführt würden (gleichzeitig und deswegen ist das die Hälfte von Weg 2*s in 2.), während bei 2. die Hand wegfällt und somit der Weg s von der Länge her, doppelt so lang ist, wie der in 1. .

Aber jetzt komme ich nicht weiter... Und ich weiß auch nicht, ob ich irgendetwas falsch gemacht habe, aber ich hoffe, ihr könnt mir helfen:D

Energie, Kraft, Formel, Mechanik, Physiker, Energieerhaltung, Kinematik

Zählerstand Strom per Foto pflicht?

Ich habe kürzlich mehrmals mit der Stadtwerke telefoniert, da ich vor paar Monaten neu eingezogen bin. Die wollten den aktuellen Zählerstand und den Stand vom Einzug.

Habe ich alles getan, da ich gefragt habe, ob es möglich wäre, den Abschlag zu kürzen, da er radikal gestiegen ist und ich kaum Strom verbrauche

Ich habe mehrmals immer wieder den Zählerstand per E-Mail mittgeteilt, damit ich endlich mal eine Antwort kriege bezüglich der Kürzung vom Strom.

Mir wird immer nur gesagt, dass die Stadtwerke viele Anfragen hat und es sich so mit sehr lange verzögern kann, bis ich mal eine Antwort erhalte.

Nun, hatte ich vor kurzem das erste mal ein Telefonat, wo die Dame meinte, ich MUSS den Zählerstand per Foto machen und schicken.

Ich kann den Zählerstand mit meinen Augen ablesen, aber im Keller habe ich keine Chance mit meinem Handy und der Kamera ein gutes Foto zu schießen, wo man den Zählerstand normal ablesen kann.

Davor habe ich die Zählerstande einfach per E-Mail mittgeteilt und alles war okay.

Hängt auch von der Person ab, die man grade am Hörer hat.

Aber da wurde ich zum ersten mal quasi aufgefordert Foto zu machen. Foto vom Übergabeprotokoll möchte die Dame auch nun, den ich leider verloren habe

Frage: Ist ein Foto wirklich Pflicht? Was kann ich tun wenn ja?

Und was ist wenn ich kein Übergabeprotokoll mehr habe, da der Vermieter den Protokoll nur mir und dem vorherigen Mieter gegeben hat?

Energie, Stromanbieter, Stromverbrauch, Energieverbrauch, Nebenkostenabrechnung, Stromversorgung, Stromzähler, Zählerstand, Stadtwerke

Wie soll es mit Deutschland so weitergehen?

Also erstmal vorweg. Ich bin AfD- Wähler und das kann man auf meinem Profil auch sehr gut erkennen. Darum soll es aber nicht gehen.

Mein Vater ist Christdemokrat und meinte gestern zu mir, es ist wichtig sicher immer beide Seiten anzuhören. Das möchte ich heute tun.

Ich möchte heute gerne treue Wähler und Befürworter der Grünen und SPD zu Wort kommen lassen und bitte deshalb mal AfD- Sympathisanten, Rechte CDUler und FDPler darum, sich nicht von vornherein mit großen Parolen an diesem Chat zu beteiligen. Ich möchte auch von mir schreiben, dass ich natürlich sehr gebiased bin, aber trotzdem versuchen werde, neutral auf Eure Antworten zu schauen. Es tut mir leid, wenn mir das nicht immer gelingt.

PS: Bei Kritik an der Fragestellung diese Bitte direkt in die Nachfrage stellen, sodass ich es, wenn ich über einstimme, direkt korrigieren kann.

Also:
Deutschland hat ja derzeit sehr viele Probleme. Es gibt mehr als jetzt hier aufgezählt werden, aber ich werde (aus meiner Sicht) die Wichtigsten aufzählen und eine kurze Meinung dazuschreiben.

  1. Wohungsnot

https://www.merkur.de/wirtschaft/baukrise-branche-wohnungsnot-in-deutschland-wohnungsmarkt-wohnraummangel-vorstoss-kritik-92524673.html

(Artikel handelt überwiegend von Berlin, aber das Problem besteht ja, mit wenigen Ausnahmen überall.)
Wo sollen die Menschen in Zukunft wohnen und wie soll es leistbar sein?

2.Bildungsmisere

https://www.spiegel.de/panorama/bildung/bildungsmisere-deutschland-verbaut-seinen-kindern-die-zukunft-a-550315ce-200a-44ac-a8fa-4d9c3f316109

Ohne genug guter Bildung wird der Fortschritt in Zukunft schwinden und Deutschland wird nicht mehr Vorbild sein können.

3.Energiewirtschaft

https://www.ndr.de/nachrichten/info/Strommix-Deutschland-Wie-ist-der-Anteil-erneuerbarer-Energien,strommix102.html

Ca. 50 % der Energie Deutschlands kommt in Deutschland aus Fossilenergie, dazu ist Deutschland unterversorgt und kauft Atomstrom aus dem Ausland. Deutschland hat die 2. teuerste Energie der Welt und kann so keine Hightechwirtschaft im Land ewig halten. Wie soll das Problem gelöst werden?

4.Steuern

https://jungefreiheit.de/wirtschaft/2023/deutschland-verliererstrasse/

Die Deutschen zahlen bereits exorbitant hohe Steuern und über 50 % aller Arbeitnehmer in Deutschland verdienen weniger als 30.000 € Brutto pro Jahr.
Wie soll der Wohlstand der Bürger gehalten werden, wenn der Staat den Bürger, so ist meine Meinung, gnadenlos ausnimmt.

5.Einwanderung

https://www.zdf.de/nachrichten/politik/cdu-chef-friedrich-merz-zdf-sommerinterview-100.html

Meines Erachtens importiert Deutschland Volkskonflikte unnötig aus dem Ausland zu uns. Türken vs Kurden, Sunniten vs Schiiten, Muslime vs alle Anderen, etc.

Wie will man das gelöst bekommen?

Zusatzpunkt: Was haltet Ihr davon?
https://www.krone.at/3116663


Geld, Wirtschaft, Energie, Deutschland, Politik, Bundestag, Die Grünen, grün, Migration, Österreich, Partei, SPD, Wahlen, AfD, Menschen und Gesellschaft, links

Ich fühle mich extrem krank, wenn ich Haushaltszucker esse. Ist das normal?

Ich werde nie krank! keine Erkältung, keine andere Art von Krankheit... Ich muss der gesündeste Mensch in Deutschland sein. Das liegt zum größten Teil an meiner Ernährung. Ich esse nur selbst gekochtes Essen aus frischen rohen Bio-Zutaten ... alles, was ich esse, ist Bio. Ich esse nie Gluten wie Pizza, Brot, Kuchen oder verarbeitete Lebensmittel wie Konserven, Reis oder Zucker oder koffeinhaltige Lebensmittel wie Limonade oder sogar Tee... Ich koche mein Essen immer... brate es nie oder brate es...

Es ist meine feste starb seit Jahren... Ich esse Eiweiß wie Eier und Lachs und griechischen Joghurt und Fett wie Bio-Olivenöl. Dies ist meine starb für eine so lange Zeit...

Vor ein paar Tagen habe ich versucht, Zucker zu probieren.... es waren nur 12 Gramm zugesetzter Zucker in einer Art von süßem Joghurt...

nach Jahren, jetzt fühle ich mich krank... Ich habe eine Art von Kopfschmerzen... wenn ich aufstehe, fällt mein Blutdruck... Ich hatte jahrelang keine dieser Symptome...

es scheint, dass mein Körper die Lebensmittel, die ich so lange nicht gegessen habe, nicht verträgt... der Druckabfall ist darauf zurückzuführen... mein Körper spielt verrückt, wenn er Tafelzucker sieht... aber warum wurde ich krank? ist das auch Teil der Symptome? ich sehe es nicht in mir, jemals die Lebensmittel zu probieren, die Sie normalerweise essen... ich weiß, dass ich sterben werde, wenn ich versuche, Ihre Lebensmittel zu essen...

Sie müssen Experimente mit mir machen, um zu sehen, was passiert, wenn man sich so lange nur gesund ernährt....

Essen, Energie

Änderung der Stromstärke mit Widerstand berechnen?

Let's hit off everybody, later days👋

Es geht mal wieder um unseren beliebten Kondensator. Leider bezieht sich unsere Frage auf die allerletzte Teilaufgabe d), so daß ich zum Verständnis nochmal die komplette Aufgabenstellung posten muss.

Ein Kondensator mit 10 µF wird auf eine Spannung von 150 V aufgeladen.

a) Welche Energie E ist im elektrischen Feld des Kondensators gespeichert? Welche Ladung Q befindet sich an den Kondensatorplatten?

b) Wie groß mussten die Flächen der Platten des Plattenkondensators sein, wenn sie einen Abstand von d = 5 mm besitzen?

c) Nun wird der aufgeladene Kondensator uber einen Widerstand ¨ R entladen. Wie groß ist der Widerstand R, wenn die Spannung U innerhalb von t = 8 ms auf 30 % absinkt?

d) Auf welchen Wert ist die Stromst¨arke I innerhalb dieser 8 ms abgesunken?

a) haben wir schon gelöst. ist E = 1/2 C * U² = 1/2 * (10*10^-6 F) * (150 V²) = 0,1125 J. Die Ladung ist Q = C * U = 10 * 10^-6 F * 150 V = 1,5 * 10^-3 C.

bei der b) ist die Fläche (C*d)/ε0 = 5649,72 m²

jetzt zur c) die Spannung wird mit der Formel für Entladung am Kondensator berechnet . Also U (t) = U_0 * e^(-t/RC), wobei U(t) = 0,3 U0 ist. Dann die ganze Schose nach R umgestellt ist R = -t/ln(0,3)C = 664,46 Ohm.

So jetzt zur gesuchten d). Wir haben uns überlegt die Formel für die Entladung am Kondensator zu verwenden, diesmal für den Strom

So, jetzt aber das Problem'sche. Da steht ja I (t) = I0 * e^(-t/RC).

Wir haben jetzt nur für R das R berechnet nach der Senkung auf 8ms, nämlich 664,46 Ohm (siehe Aufgabenteil c). Das können wir ja jetzt schlecht in die Formel für I(t) einsetzen. 664,46 Ohm ist ja der WIderstand nach 8ms. Die Formel spielt aber zu Beginn der Geschichte, also als die Spannung noch nicht abgesunken war.

Anderseits ist ja jetzt auch kein R anderes R gegeben. WIr haben jetzt einfach mal für t = 0,008 s und für C = 10 µF aus der Aufgabenstellung eingesetzt und an Ermangelung an Alternative für R= 664,46 Ohm.

Dann steht da I (t) = I0 * e^(-t/RC). = I (0,008) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F). Rechnet man I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F aus, steht dort exakt. 0,3 * I0 Ist dann aber noch das große Fragezeichen mit dem I0.

Eine Kommilitonin kam auf die Idee jetzt nach I0 aufzulösen, aber dann verschwindet das I(t)

Demnach wäre I (0,008s) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F). Da e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) genau 0,3 entspricht würde dann stehen

I (0,008 s) =I0 * 0,3

Sie rechnet jetzt aber 0,3 = e^(....) * I0. Da aber die e-Funktion 0,3 ist, würde das heißen 0,3 = I0 * 0,3 und das ist Quatsch.

Eien andere Möglichkeint wäre I durch U/R zu ersetzen.

Also U/R * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F)

Dann wäre I (0,008) = 150 V / 664,46 Ohm * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) = 0,06 A.

Da ist aber wieder das Problem dass wir ja das R verwenden nach 8 ms, was es zum Zeitpunkt I0 ja noch gar nicht gab.

Was stimmt denn nun?

Bild zum Beitrag
I0 = 0,3/e^-(0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) = 50811,56 A 50%
Was ganz anderes... 50%
I(t) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) => I (t) = 0,3 * I(0) 0%
I(t) = U/(66,46 Ohm) * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) 0%
Strom, Energie, Uri, Elektrotechnik, Spannung, Elektrizität, Kondensator, Physiker, Widerstand, elektrisches Feld

Geschwidnigkeit von Elektronen im Elektronenstrahl?

Fatto diretto al punto (Ich komme direkt zum Punkt, wie der Italiener sagen würde).

Ein zylinderförmiger Elektronenstrahl hat einen Durchmesser von 0.5 mm. Der Strahl enthält 2 × 10^8 Elektronen pro Kubikmillimeter. Die Energie der Elektronen beträgt 0.3 keV.

a) Wie schnell sind die Elektronen im Elektronenstrahl?

b) Berechnen Sie den elektrischen Strom.

c) Der Elektronenstrahl durchläuft ein transversales magnetisches Feld von 2 Tesla. Berechnen Sie den Krümmungsradius der Kreisbahn im Magnetfeld.

Jensek81'scher Ansatz

a) E_kin = 1/2 m v²

Umformen zu v = Wurzel (2 E / m)

E = 0,3keV = 0,3 * 10³ * (1,6022*10^-19)

m = 9,11*10^-31 kg

Einsetzen: v = Wurzel (2 E / m) = v = Wurzel (2 * 0,3 * 10^-3 / (9,11*10^-31 kg))

= 10272468,08 m/s

b) Stromstärke Elektronenstrahl

I = n * e * A * v

n = Dichte = 2 * 10^-8 e/cm³ = 2*10^-14 e/m³

e = 1,6022 * 10^-19 C

A = π r², wobei d = 2 * r (da Zylinder) =>> 0,5 mm = 2 * r => r = 0,25 mm = 0,00025 m

V = 10272468,08 m/s (aus vorheriger Aufgabe)

Einsetzen: I = n * e * A * v = 2 * 10^-14 e/m³ * 1,6022 * 10^-19 C * π * (0,0025m)² * 10272468,08 m/s

= 6,46 * 10^-5 A

c) r = (mv)/(e*B)

= (9,11*10-31 kg * 10272468,08 m/s) / (1,6022*^10^-29 * 2 T) = 2,92*10^-5 m

Stimmt das so? Insbesodnere die 10272468,08 m/s erscheinen mir doch sehr skrupellos...

Bewegung, Geschwindigkeit, Energie, rechnen, Kraft, Elektrotechnik, Beschleunigung, Formel, kinetische Energie, Mechanik, Physik, elektrisches Feld, Kinematik

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