MODDING-FAQ FORUM

jo, wir schreiben morgen unsere erste kursarbeit physik (lk) und ich hab hier grade entweder eine denkblockade oder ich weiss es nicht. kann mir zufällig jemand sagen über welchen ansatz ich bei einem fadenpendel die geschwindigkeit zu einem bestimmten zeitpunkt t rauskriege. Meine ansätze waren bisher, einmal direkt über Y'(t) (Y= Auslenkwinkel) und das dann halt mit l (=länge von faden) multipliziert. Ging nicht, entweder hab ich da was verbockt mit Rad und Deg oder der Ansatz geht nicht.
Ein ähnlicher Ansatz über die Gesamtenergie - potentielle Energie = kinetische Energie ging auch nicht wirklich (brauch ich ja auch Y(t)).
achja, EZG (Elongations-Zeit-Gesetz) ist in dem Fall Y(t)=-Ymax*cos(w*t) (w=omega)

Ich hoffe mal irgendjemand versteht das und kann mir nen tipp geben  :(

Unter zuhilfenahme von Ymax solltest du ja auch Epot,max ausrechnen können. Wenn du jetzt Epot,max = Ekin,max setzt, kannst du Vmax, also die geschwindigkeit bei durchqueren der Ruhelage erechnen.
Dann solltes V(t)=Vmax*sin(w*t) sein ... (Sinus, weil V(t) unt Y(t) eine Phasenverschiebung von Pi/2 haben ...)

jo, das ist in etwa der anstz wie ich es ja veruscht habe über Ekin. Eges=0,000896J. Damit ist vmax=0.05987 m/s  (masse 0,075kg). nun soll v(t) für t=1s ausgerechnet werden, (w= 0,226) und angeblich soll -0,149 m/s rauskommen

das ganze wie gesagt bei anfangsbedingen Ymax=4° und v(0)=0 (also pendel wird in -Ymax losgelassen), was das unten genannte EZG vorraussetzt. Langsam vermute ich eh das das buch da falsch liegt, T müsste 1,4s sein, womit t(1s) unmöglich <0 sein kann, das hieße ja das das Pendel schon wieder richtung -Ymax geht  (koordinatensystem halt wie in der schule, smax ist rechts wo gleichzeitig Ymax ist)

Wenn die Anfangsbedingung Y=4° und V>0 ist, ist Ymax aber grösser als 4° ...

Schreibe am besten nochmal ganz ganau alle angaben raus, di du hast  (m=0,5kg, aber wie lang ist der Faden etc ...)

öhm, nö. ich schreib mal genau was ich habe.

Faden wird in -Ymax losgelassen
-> v(0)=0 (war oben falsch, sry)
Ymax=4°
m=0,075 kg (vorhin hatte ich mich verguckt, sry)
vmax=0,154 m/s (hab ich errechnet)
l=0,5m


und suchen tue ich v(1s) sowie a(1s). Y(t)=-Ymax*cos(w*t) sollte das EZG sein bei den Anfangsbedingungen

Bin vorhin um eine Aufgabe verrutscht, daher die falschen angaben  :-[

Ich komme auf Delta-h=-l*(cos4°-1)=0,12cm, somit auf ca. 0,0896125 J und somit auf Vmax=1,54585468 m/s

Ich verute mal, das du l=0,5m nicht auf 50cm umgerechnet hast ...

warum in cm? also laut lösung ist Wges= 8,96 * 10^-4 wie ich gesagt habe, und unsere ergebnisse ändern sich ja dadurch auch nicht gravierend, nur um den faktor 10^2.

Wges=m*g*l*(1-cos(Ymax)) <- so komme ich da drauf

Insg ist das ganze komisch, ich sehe auch kaum eine Möglichkeit wie die auf eine negative geschwindigkeit kommen. wofür du delta-h brauchst verstehe ich nicht ganz, aber kann hinkommen

so, muss mich selbst korrigieren, nach rund 10 min mit meinem vater hab ichs endlich gefunden, ich habe simpel omega falsch berechnet  :headcrash:

sry und thx  für den stress den ich dir gemacht habe, die mühe die du dir gegeben hast

du sag mal ist das etwa höhere Handelsschule was du da machst?  :fear:

nope, lediglich höheres gymnasium (oberstufe halt)

Oh Gott, ob sowas auf mich auch noch zu kommt, mache Fachabi Wirtschaft. :headshake:

naja, hört sich alles kompliziert an, aber ist an sich einfach, ich hab mich bei der aufgabe nur irgendwie leicht verrannt.

FÜr die Arbeit über das Thema (Feder+Fadenpendel) sinds gerade mal so 15 Formeln die man effektiv braucht, also hält sich alles schwer in grenzen

Solange du keine Dämpfung, keine gekoppelten Pendel und keine externen Kräfte betrachtest (wie es in der Schule so ist), ist es ganz einfach. Die anderen Fälle sind eigentlich auch nicht schwer, nur tut man sich als Schüler nicht so leicht, gekoppelte, inhomogene Differentialgleichungen zu lösen.
Um das ganze mal mit den Worten von Einstein zu sagen: "Do not worry about your difficulties in mathematics, I assure you that mine are greater."
Wie er schon sö schon erkannt: "Imagination is more important than knowledge" ;-)

Pff, Einstein. Der konnte ja nicht einmal eine dösige Steuererklärung ausfüllen.  ;D ;)


SCNR
Spunky

15 formeln...

naja, man muss es nicht wissen, man muss nur wissen wo's steht... (glaub auch von einstein)

ach und fachabi... pff ;)

Gruß, chImÄrE

Da wir grad bei Physik sind, unser Lehrer hat uns heute die Aufgabe gegeben die Dichte des Ukilogramms zu berechnen, allerdings hab ich noch nie die Dichte eines Stoffes ausgerechnet und keinen blassen schimmer wie ich da jetz anfangen soll, vorgegebn ist das das Urkilogramm ein Zylinder aus einer Platin-Iridium Legierung ist, 39 mm Durchmesser hat und 39mm hoch ist.

Vielleicht ist das ja richtg. Aufpassen: (Hier Pt90/Ir10)
http://www.goodfellow.com/csp/active/static/G/PT02.HTML

durchmesser= 3,9cm, höhe= 3,9cm
Volumen(Prisma) = G*h
Grundfläche:
A_G=r²*pi
A_G=(3,9/2)²*pi
A_G=~11,946

Volumen:
V_Prisma=G*h
V_Prisma=11,946*3,9
V_Prisma=465,894 cm³

Masse des Körpers wäre dann 465,894 cm³

Dichte:
21,56 g/cm³

21,56 * 465,894 = ~10044,67464 gramm


Hehe jetz bin ich aber mal selber gespannt ob das stimmt. (Wenn nicht ist ja nich schlimm)

EDIT: mist schon den ersten fehler entdeckt. (na ob das richtig ist jetz)

Du meinst doch sicherlich das Volumen des Körpers, oder ???  :zunge:

Aber das wollte er doch gar nicht wissen. Richtig ist das das Volumen 465,894 cm³ beträgt, und das die Masse 1000g ist. Dann kannst du die Formel umstellen und die Dichte berechnen.

Das macht dann 2,14g pro cm³. Aber kommt mir selbst ein bischen komisch vor ???

Skull

ups. hoppla ;D
Also das Urkilo wiegt 1kg?

das wären ja dann 1000/465,894 g/cm³.
rechnen wir das durch 1000, dann sind das ~2,15 g/cm³. da hast du recht (du hast falsch gerundet)

Aber das stimmt ja dann nicht mit der dichte überein, die hier im internet angegeben ist.... hmm

Ich erlaube mir mal in paar Korrekturen
AG=~11,946 cm²
VPrisma=46,5894 cm³
Volumen des Körpers wäre dann 46,5894 cm³
Mit dem richtigen Ergebniss kommt dann auch was ganz plausibles dabei raus.... ;)
Die Dichte berechnet sich nach der Formel rho=Masse/Volumen, also hier rho(Pt)=1000g/46,5894 cm³=21,4641... g/cm³=~21g/cm³

@Klinkerstein: Im Ansatz richtig, halt zwischendrin verzehnfacht.
btw: man rundet nicht zwischendurch, man bastelt eine fette Formel, setzt dann alle Zahlen ein und rundet nur das Endergebniss.

@Zwiper: Habt ihr noch keine Formelsammlung, da könnte man doch sofort die Definition der Dichte nachschlagen, und in der mathematischen auch noch die Volumenberechnung einen Zylinders.

Da es hier um Schulphysik geht bin ich ziemlcih pingelig, da manche Lehrer einem auch wegen vergessenen Einheiten etc. Punkte abziehen.
Übrigens muss man das Endergebniss auf zwei gültige Ziffern genau angeben, besser ist die Angabe nämlich auch nicht.

Greetz TzA (der seit heute Physik-Student ist (allerdings KEIN Lehramt))

Ups, das hab ich auch übersehn  8)

@Klinkerstein :Ja, das meinte ich ja grad. Ich stell mir unter Urkilogramm vor, das der Zylinder da genau 1000g wiegt. Da der Zylinder ja 39mm mal 39mm ist, müsste die Rechnung aber eigentlich stimmen.  ::)

Naja, ist ja nun gelöst  ;D

Hehe. So ein müll. Immer diese Konzentrationsfehler. Was macht man dagegen?

Das mit dem Runden weiß ich eigentlich. Das will unser Lehrer auch so in der Arbeit haben (also NICHT zwischendurch runden). aber ich hatte grad kein bock :bestens:

Danke TzA

so, zweiter anlauf grade eben leicht durchmesser mit radius vertauscht.

Erstmal muss das Urkilo ja kein Pt90Ir10 gewesen sein, und zweitens ist es ein Zylinder und kein Prisma (leicher unterschied in meiner auffassung).

Ansonsten hat TzA wohl alles richtig gerechnet (im gegensatz zu mir, wollte ich schon verbessern, aber der radius ist ja leider d/2 *g*)

hm. ein Zylinder ist doch ein Prisma. Nur mit runder Grundfläche oder *kratz* ?

zumindest nach MEINER auffassung ;)

::) hmm, okay, an sich richtig, naja, körperlehre liegt schon 2 jahre zurück *g*, ich stell mir unter prismen halt grundsätzlich dreieckige teile vor, aber an sich stimmt das schon, hab ich jetzt gar nicht beachtet  :-\

edit: also, grade mal kundig gemacht. Zylinder sind nach normaler Definition keine Prismen, weil Prismen von ebenen Flächen begrenzt werden, eher ist ein Zylinder ein Extrem von einem Prisma, aber dem halt nicht untergeordnet. :P

Rechenregeln sind dennoch gleich
(für alle Angaben haftet mein Vater *g*)

Prisma? Dreiecke?

Grundflächen von Prismen sind mehrkantig oder rund (?). Die höhe bezeichnet den Abstand zwischen den zwei identischen übereinanderliegenden Grundflächen.

ooooder?

Das mit dem Runden solltet ihr aber noch mal üben ...
Sämtliche Angaben, die vorgegeben waren, hatten lediglich zwei Signifikante Stellen (3,9), also lösst sich das Ergebniss auch nur auf 2 signifikante Stellen angeben, also hier 21 g/cm^3 (notfalls auch 21,5g/cm^3).
Desweiteren müsste man auch noch beachten, bei welchen Bedingngen die 3,9cm gemessen wurden (ich vermute mal, entweder Normal- oder Standartbedingungen, also 101,3mbar und 273,15K bzw. 298,15K).
Ansonsten solltet ihr euch etwas mehr Mühe geben, wenn ihr die Aufgaben löst (und immer schön mit Variablen weiterrechnen und erst zum Schluss einsetzen, wenn ihr überhaupt was zum einsetzen habt ...).

@TzA: wo studierst du? /me studiert Physik in Münster (und hab meine Vordiplomsteilprüfung in Chemie geschafft *freu*)

Ein Zylinder ist natürlich ein Prisma. Prisma zeichnen sich dadurch aus, das sie mindestens 2 gleiche Flächen (Grund/Deckfläche) haben, die gegenüber angeordnet sind. Beim Zylinder besteht diese Fläche halt aus einem Kreis. Das Prisma hat ja als allgemeine Formel Grundfläche x Höhe. Diese Formel trifft für alle Körper zu. (Ausnahme: zusammengestetzte Körper, Kugel, und Körper der nichteuklitischen Mathematik)  ;)

Skull

Mensch, danke danke, soviel mühe hättet ihr euch gar nicht geben müssen.  :bestens:

Also gar nicht so einfach wenn mans halt noch nie gemacht hat, hat der Lehrer uns auch nicht gezeigt, dachte wohl sowas könnten wir noch von voherigen Schulen, da hatte ich aber nicht wirklich Physik. :-\

Und n Formelbuch haben wir natürlich auch, hab ich nur nicht dran gedacht, hatte vorher auch noch nie eins.

Aber gut das jetz hier experten sind die mir da helfen können. ;)

ok, ich muss mich wohl geschlagen geben, hier (http://de.wikipedia.org/wiki/Prisma_%28Geometrie%29) ist die definition von einem prisma. hab jetzt auch in ein paar büchern von meinem vater nachgeschlagen, die sagen interessanterweise teilweise das ein zylinder ein prisma ist, andere berufen sich darauf das ein prisma von ebenen flächen begrenzt sein sollte, weiss der teufel was da richtig, wir glauben mal der wikipedia  :D