Physik

1.445 Mitglieder, 25.017 Beiträge

Warum schlägt das Elektroskop auch beim geriebenen Glasstab aus?

Hallo, wir haben in Physik besprochen, dass das Elektroskop ausschlägt, wenn ein PVC Stab drangehalten wird, nachdem dieser an einem Katzenfell gerieben wurde. Dieser Ausschlag komme zustande, da die Elektronen vom PVC Stab auf das Elektroskop übertragen werden und sich so verteilen, dass sie möglichst weit weg voneinander sind. Warum aber funktioniert das auch beim Glasstab, der nach dem Reiben am Katzenfell positiv geladen ist? Vielen Dank.

Kann mir jemand bei diesem Physikbeispiel helfen?

in Komet bewegt sich auf einer parabelf¨ormigen Bahn y = x 2 − 1 4 um eine Sonne im Brennpunkt dieser Parabel bei F = (0, 0). Der Betrag der Geschwindigkeit v h¨angt von der Position ab wie v = v0 √ 1 + 4x 2 . Wir wollen uns uberzeugen, dass die angegeben Bahn ¨ y(x) zusammen mit der angegebenen Geschwindigkeit v(x) tats¨achlich eine m¨ogliche Bahn eines Kometen um einen Zentralstern beschreibt. 1 Zuerst zeigen wir, dass nur mit der angegebene Funktionsgleichung fur ¨ v(x) der Bahndrehimpuls des Kometen L = r × p entlang der angegeben Parabelbahn konstant ist (so wie es erforderlich ist fur die ¨ Bewegung des Kometen im Zentralpotential der Sonne) : a) Berechnen Sie mit einer allgemeinen Geschwindigkeit v(x) = |v(x)| den Drehimpuls des Kometen um die Sonne entlang der angegebenen Bahn. b) Zeigen Sie, dass fur ¨ |L(x)| = L0 = const. die Geschwindigkeit v(x) genau wie angegeben variieren muss. Wovon h¨angt die Konstante v0 ab? Nun uberzeugen wir uns, dass die auf den Kometen wirkende Kraft entlang der angegebenen Bahn ¨ y(x) immer auf das Zentrum des Zentralsterns weist, wenn der Komet die Bahn mit der drehimpulserhaltenden Geschwindigkeit v(x) durchl¨auft: c) Berechnen Sie den Geschwindigkeitsvektor als Funktion der Position entlang der Bahn. d) Berechnen Sie den Beschleunigungsvektor als Funktion der Position entlang der Bahn. Hinweis 1: Verwenden Sie ax,y = dvx,y dt = dvx,y dx dx dt Hinweis 2: es empfiehlt sich in diesem Fall, Terme der Form (1 + 4x 2 ) u stehen zu lassen und nicht auszumultiplizieren. e) Zu welchem Punkt auf der y-Achse zeigt der Beschleunigungsvektor jeweils? f) Wie variiert der Betrag des Beschleunigungsvektors mit der Entfernung von der Sonne in F? Bestimmen Sie daraus die Sonnenmasse, die zu v0 geh¨ort. g) Fertigen eine Skizze an und zeichnen Sie zu einer beliebigen Position (x ̸= 0) Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektor ein.

Kann mir jemand bei diesem Physikbeispiel helfen?

Herr Grundl fischt in seinem Boot, die gefangenen Fische sind in einem Kubel 70 cm vor der Bootsmitte, ¨ er sitzt 70 cm hinter der Bootsmitte. Nachdem er genug gefangen hat, rudert er zum Ufer zuruck, dazu ¨ muss er mit dem Kubel den Platz tauschen. Wir nehmen an, dass sich das Boot im Wasser reibungsfrei ¨ bewegen kann: dann darf sich beim Platztausch der Schwerpunkt nicht bewegen (wohl aber Herr Grundl, der Kubel und das Boot; nach dem Platztausch muss aber alles wieder in Ruhe sein). ¨ Sie beobachten, dass sich das Boot beim Platzwechsel um 70 cm verschiebt. Wenn Herr Grundl 80 kg wiegt, das Boot 50 kg und der Eimer 1 kg, wieviele kg Fische hat Herr Grundl dann geangelt?

Schiefe Ebene mit Rollreibung?

Eine Ära geht zu Ende - nach 42 Jahren lief gestern die allerletzte Ausgabe "Wetten daß?!". Doch unser "Experimentalphysk 1" und "Plasmaphysik"-Professor denkt nicht im Traum daran aufzuhören. Viel eher beglückt er uns dieses Wochenende mit folgender Aufgabe: Ein Wagen der Masse m = 30 kg habe eine Anfangsgeschwindigkeit v0 = 15 m/s und rolle von unten eine schiefe Ebene mit einem Anstellwinkel von α = 10◦ nach oben a) Welchen Weg s legt der Wagen bis zum Stillstand zurück, und welche Höhe erreicht er dabei? Wir gehen von einer reibungsfreien Bewegung aus. b) Zeige mittels den Bewegungsgleichungen, dass die erreichte Höhe unabhängig vom Anstellwinkel α und der Masse m des Wagens ist. Ist die benötigte Zeit bis zum Stillstand auch unabhängig von dem Winkel und der Masse? c) Nun berücksichtigen wir eine Rollreibung von μ = 0,05. Welche Höhe erreicht der Wagen nun? Ist die erreichbare Höhe immer noch unabh¨angig vom Anstellwinkel und der Wagenmasse? Jensek81'scher Ansatz: a) Epot = Ekin mgh = 1/2 m v0² | geteilt durch mg h = 1/2 m vo² / mg = 1*mvo² / 2 * mg = v0² / 2g = (15m/s)² / 2 * 9,81 m/s = 11,47 m Weg: sin α = h/s | geteilt durch s sin α * s = H | geteilt durch sin α s = h / sin α = 11,47m / sin (10◦) = 66,05 m b) Da h = v0² / 2 g ist die Höhe von der Geschwindigkeit abhängig, aber nicht von Anstellwinkel α und Mase. Fr = Fg * sin ◦ = mg * sin ◦ s = 1/2 a t² + v_0 * t a = -Fh/M s => s = 1/2 (-Fh/M) t² + v_0 * t = - Fh/M t + vo Fh/m t = v0 | geteit durch Fh/m => t = v0m/Fh = (vo * m) / (m * g * sin α) = vo/ (g * sin α) => abhängig von Winkel α, aber Masse kürzt sich raus. c) E_gesamt = Epot + E_kin - Reibungsarbeit 1/2 m v² = m g h + 1/2 m v0 ² - μ * FN * s 1/2 m v² = ( m g h + 1/2 m v²- μ * m * g * s 1/2 m 0² = g h + 1/2 v0 - μ * g * s 0 = g * h + 1/2 v0 - μ * g * s | + μgs g h + 1/2 v0 = μ g s | - 1/2 0 gh = μgs - 1/2 v0 | g h = (μgs - 1/2 v0 ²) / g h = (0,05 * 9,81 m/s - 66,05 m - 1/2 * 15 m/²)/(9,81 m/s) und da kommt 'ne negative Höhe raus. Und das macht mich fertig... Jensek81'sche Grüße, Jesek81
Bild zum Beitrag