Physikaufgaben Thread

Ist ja eh nur ne grobe Abschätzung, von daher kannst du q=e annehmen, da in der Aufgabe auch nicht steht welche Teilchen beschleunigt werden.

Folgende Aufgabe: leifiphysik.de/web_ph12/muster…/photonenimp/phot_imp.htm

Wie ihr seht ist die Lösung bereits dabei (leifiphysik.de/web_ph12/muster…hotonenimp/phot_imp_l.htm) , aus dieser werde ich allerdings nicht schlau.
meine formelsammlung hilft mir auch nicht wirklich weiter. Kann das jemand vielleicht mit Worten erklären? ( besonders a) )

Die Leistung die an deiner Platte ankommt ist natürlich kleiner als das, was die Lampe insgesamt ausstrahl (die Leistung fällt mit 1/r²).
Deshalb musst du mit der Fläche der Platte multiplizieren und durch die gesamte Kugeloberfläche bei r=1 m teilen.
Außerdem weißt du, dass die Leistung die bei deiner Platte ankommt N mal die Leistung eines einzelnen Photons ist. Leistung ist Energie pro Zeit, also (h*c/lambda)/deltat
Dann kannst du nach N umstellen und die Leistung einsetzen.

Ohne von Physik Ahnung zu haben :

Du suchst N (was auch immer das sein soll) und hast eine Formel P_Platte = P_Lampe. Diese formst du einfach nach N um und setzt ein. Profit.

edit : Achja N soll die Anzahl der Photonen representieren, die pro Sekunde auf die Platte treffen.

edit 2 : Whinetraube hat geninjaed und besser erklärt )

Ich sagte es früher schon einmal. Wir werden heute von Hacke bis Nacke belogen.
Die Physik, die an Schulen und Universitäten gelehrt wird: Vergessen Sie es!
Nicht umsonst ist eines meiner Bücher ein Bestseller.
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Wenn wir autogen unser Kraftfeld verstärken würden, wären wir in der Lage zu levitieren. Muss man wissen.

folgendes beispiel:
man hat eine rolle/walze mit radius r und einem gewissen trägheitsmoment I und darauf ist ein seil aufgewickelt an dessen ende eine masse m hängt.
welche geschwindigkeit v_end hat die masse wenn sie eine höhe h gefallen ist?


gleich mal vorweg, der herausgeber des buches rechnet das beispiel mit energie erhaltung:
mgh = m*v^2/2 + I*omega^2/2 = m*v^2/2 + I*v^2/(2r^2).

ich hab aber zuerst folgendermaßen gerechnet:
m*g*r = I*alpha = I*a/r daraus a ausgedrückt
dann h = a*t^2/2 -> t eingesetz in v = a*t
dann steht am schluss:
v=wurzel(2*h*m*g*r^2/I)

da kommt dann aber was falsches raus (richtig ist laut lösung ~6,3 und ich krieg da ~7 raus), was stimmt an meiner rechnung nicht?

Sorry kann dir nicht helfen elephantTalk, aber morgen Klausur und es wäre cool wenn mir jemand mal n bisschen was zu photometrischen Größen erzählen könnte:

Also es gibt die Lichtmenge Q, die scheinbar über einen Zeitraum gemessen/angegeben wird. Dann gibt es den Lichtstrom Phi, womit ich im Moment irgendwie garnichts anfangen kann. Berücksichtigt der Lichtstrom einfach die Farbe des Lichts (also Wellenlänge) und gibt dementsprechend eine Helligkeit unter Berücksichtigung der Farbe an oderwie? Und wie berechnet man den Lichtstrom? Bräuchte da ne Formel wie man von der Beleuchtungsstärke/Lichtstärke auf den Lichtstrom kommt (hier in meiner Aufgabe ist keine Wellenlänge zu finde, also kein Plan was ich mit den Formeln auf wikipedia soll, vllt versteh ich das auch falsch(?)).
Dann die Lichtstärke I und die Beleuchtungsstärke E...

Irgendwie fehlt mir einfach ein bisschen der Zusammenhand zwischen den einzelnen Größen (sowie Formeln, als auch das theoretische Verständnis).

Hat da jemand ne gute Seite, oder kann mir die Formeln sagen und evtl. n bisschen was dazu sagen? Wäre sehr dankbar.

bump.

@elephant: ich verstehe deinen ansatz gar nicht. was ist mgr? potentielle energie ist mgh. was ist alpha? gewöhn dir einfach an die aufgaben normal zu lösen mit erhaltungssätzen. es gilt energieerhaltung und drehimpulserhaltung. daraus folgt die lageenergie mgh wird zu bewegungsenergie + drehimpuls. wenn du deinen ansatz bisschen mit worten versuchst zu erklären oder ner kleinen sikzze dann kann ich mehr dazu sagen.


@woot: is halt wie bei der ladung: strom ist ladung / zeit. lichtstrom = lichtmenge / zeit

beleuchtungsstärke sollte dann lichtstrom pro raumwinkel sein.

d.h. lichtstrom ist beleuchtungsstärke mal 4 pi r²


habe sicher irgendwo licht und beleuchtung durcheinander gebracht. da kannst du ja drüber nachdenken :P. bei wikipedia unten stehen die formeln (de.wikipedia.org/wiki/Lichtstr…nde_Lichtgr.C3.B6.C3.9Fen). wenn du da ne konkrete frage hast frag nochmal dann geb ich mir auch mehr mühe aber so ein EXPLAIN EVERYTHING PLIX... kein bock gerade

mgr ist das moment durch das gewicht, I*alpha ist das gegenmoment.

Warum soll ein ansatz richtiger oder "normaler" sein als der andere?

Also dann... Jetzt mal ein paar konkrete Fragen (auch zu anderen Bereichen):

1. In einer Aufgabe der Form "Wie laut wird ein Rasenmäher (I = 2,5*10^-3 W/m²) in 1,2,4,8 Metern Entfernung?" (punktförmige Tonquelle angenommen), kann ich mit der Formel I=p0/4*pi*r² rechnen. Ist p0 dann I*4*pi (einen Abstand vom angegebenen I weiß ich ja nicht)?

2. Aufgabe:

Lösung:


Die ersten beiden Werte bekomme ich auch raus mit Beleuchtungsstärke E = I / r² => E = 135cd / (2,4m)².
Aber dann? Eigentlich sollte E doch immernoch I/r² sein? Also E = 135 /(2,4²+3²) = 9,14lx
Wie kommt man da auf 5,71lx?

3. Aufgabe:


EKegel=I/6²
EMitte=2*(I/(6²+(2/2)²))=2*I/6²

Also ist E in der Mitte einfach doppelt so groß?

Wäre echt geil wenn mir das einer schnellstmöglich beantworten könnte. Danke

^ bei 2 musst du noch (2,4²+3²) quadrieren, Rest gucke ich mir gleich mal an

e: sry Denkfehler, komm auch auf 9,1. Möglich ist, dass du eine andere Formel benutzen musst, weil der Auftreffwinkel nicht 90° beträgt
e²: sorry aber ich müsste mich da zu sehr reinlesen habs gerade nicht im Kopf.

Ok also die 2. Aufgabe hab ich mittlerweile selbst gerafft (bzw von dir auf die richtige Bahn gelenkt ;))

Die Formel ist E = I*cos(alpha)/r² wobei alpha der Winkel bei der Lichtquelle ist.

EDIT: Dann ergibt sich für 3 auch eine andere Lösung:

EKegel = I/6² = I/36
EMitte = 2*(I*(6/sqrt(6²+2²))/(6²+2²)) = 2*I*0,9486/40 = I/21,08

EKegel/EMitte = 21,08/36 = 0,59
EKegel = 0,59*EMitte
1,70*EKegel = EMitte

Allerdings hab ich jetzt eine Aufgabe aus unseren Unterlagen (die andere war ausm Inet von ner Seite von irgendnem Dr.Prof.):

Da kommt man bei b) nur auf die Lösung wenn man den cos(alpha) weglässt, also E=I/(2²+4²)=80lx... Ach irgendwie blick ich bei diesem scheiß nur nicht durch, weils einfach überall anders ist

zu Aufgabe 1: keine Ahnung in welcher EInheit die Lautstärke gemessen wird. Aber deine Quelle Leistet I = 2,5E3 W/m². D.h. um herauszufinden wie laut etwas in x Meter Entfernung ist musst du diesen Wert teilen durch 4pir², da ja nur ein Anteil davon für eine Lautstärke an dem Ort sorgen kann. Ob es dann noch einen Faktor gibt den man hinmultipliziert oder ob Lautstärke in Watt angegeben werden kann keine Ahnung. Eigentlich misst man ja dB was irgeneiner Form von Druck entspricht.


zu Aufgabe 2:

Ich weiß natürlich nicht genau was Kugelquelle heißt ;). Bei einer Punktquelle die in alle Richtungen isotrop abstrahlt braucht man keinen cos(x) oder sonst etwas sondern nur die Abstandsabhängigkeit. Wenn die Kugel natürlich sehr groß ist kann es schon sein, dass man aus geometrischen Gründen auf dem um 3m verschobenen Tisch weniger Kugel-Leuchtfläche sieht als auf dem Boden obwohl man näher an der Quelle ist. Gibt es eine Angabe dazu wie groß die Kugel ist? Dann müsstest du wirklich ausrechnen welcher Oberflächenanteil deinen Punkt anleuchtet.

zu Aufgabe 3: sollte passen.



@elephant: Gegenoment google sagt "in der Antriebstechnik...." ich habe keine Ahnung von Antriebstechnik. Bei wikipedia sehe ich nur schlangen und doppelschlangen ~ und kein alpha. Deswegen habe ich auch gerade keine chance deinen Ansatz nachzuvollziehen. Wenn du einen Kommentar zu deinem Ansatz willst schicke doch einen Link wo man sich fix einlesen kann. Zu normal nicht normal: der Standardansatz bei physikalischen Problemen ist Symmetrien und Erhaltungsgrößen auszunutzen. Damit kann wenig schief gehen. Querdenken ist natürlich auch toll und so....

kräfte-/momentengleichgewicht gehört da für mich auch dazu.

und genau so war es für mich am logischsten:
das gewicht bringt ein moment auf (gewichtskraft m*g mal hebelarm r) welches dem moment der rotierenden walze (trägheitsmoment der walze mal winkelbeschleunigung) entspricht. daraus ergibt sich dann die beschleunigung und weiters aus den dynamischen grundgleichungen die endgeschwindigkeit.

ist nur gewöhnliche newton'sche mechanik (hat nichts speziell mit antriebstechnik zu tun).

Hm kann sein. Ich glaube aber nicht. Vielleicht hast du aber recht.

Eine Frage die mir spontan dazu einfällt:
gilt Kraft mal Hebellänge (dein mgr) = irgendwas, nur im Gleichgewichtsfall Fall? Das würde erklären warum es nicht geht. Muss aber ehrlich sagen ich kann mich nur noch ganz verschwommen an mechanische Momente erinnern.

in diesem fall ist es ja das resultierende moment.
ein drehmoment ist immer trägheitsmoment * winkelbeschleunigung (analog zu F = m*a) wenn man die walze betrachtet und in unserem fall ist das resultierene drehmoment das äußere moment m*g*r, da ja keine anderen momente wirken.


und es ist ja nicht so das es "nicht geht"; mein ergebnis weicht um 0,7 m/s vom richtigen ab, von dem her kann ich nur eine kleinigkeit vergessen haben.

Dotasource need help dringend!!

Ein Elektromotor mit konstantem Drehmoment bringt eine Schwungscheibe J =1000 kg m² in 20 s aus der Ruhe auf die Drehzahl n = 2400/min. Welche Leistung in kW muß der Motor haben, um diese Drehzahl zu erreichen?

So das bsp. Eigentlich sollt ichs können aber ich steh grad bei beschleunigten rotationen mit arbeit und leistung komplett auf der leitung. Ergebnis ist dabei, es sollte 3.16 kW rauskommen. Wär richtig fein wenn mir das jmnd vorrechnen könnte

lg

bist du dir sicher, dass das ergebnis korrekt ist?

p=dw/dt
dw=I*omega^2/2
dt=20s

dass sollte egtl stimmen, kommt aber ein anderer wert raus.