Klausur Physik f.Ing 03.09

Online-Sprechstunde für Physik für Ingenieure (AIW) - betreut vom Institut "Optische und Elektronische Materialien" (WiSe)

Moderatoren: SlawaL, LukasM, SebastianJ, (M) Mod.-Team Allgemein

fedexpress
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Beitrag von fedexpress » Do, 30. Jul. 09, 17:16

aiw123 hat geschrieben:Hallo,
mit welcher Formel habt ihr Aufgabe 5a) berechnet? Ich komme irgendwie nicht auf das Ergebnis....
Danke für eure Antwort!
Radialkraft=Gravitationskraft setzten und dann den Erdradius vom ergebnis abziehen, da du den Abstand zur Erdoberfläche haben willst.
Für T=24h=86400s,da er über dem selben Punkt der Erdoberfläche steht.

biest
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Beitrag von biest » Do, 25. Feb. 10, 17:49

komme bei 5a) nicht auf ein ergebnis. ansatz: gravitationskraft =zentrifugalkraft: r= (G*Me*T^2)/(Re^2 *4*pie^2 ) stimmt das so und was bekommt ihr da als zwischensumme? mein wert macht da keinen sinn deshalb komm ich gar nicht dazu den erdradius davon abzuziehen.
5b) 0,5mv^2=0,5mvstart ^2 - m* G * (Me/Re) das ganze nach vstart umgestellen und v^2 durch (w*r)^2 ersetzen. stimmt der ansatz?

vielen dank

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Beitrag von SebastianJ » Fr, 26. Feb. 10, 13:53

zu 5.a.) Bist du Dir sicher bei der Formel für r? Überprüfe nochmal deine Rechung.

Zu 5.b.) Die Rakete soll nur auf die Höhe des Satelliten geschossen werden, danach soll die Rakete nicht in die Umlaufbahn eintreten.

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Beitrag von biest » Fr, 26. Feb. 10, 14:25

sorry das hilft mir nicht weiter! hab ich ein formelzeichen zuviel drin bei a oder stimmt mein ansatz nicht? wie sollte die formel am ende denn aussehen?
b)bringt mich auch nicht weiter heißt das 0,5mvstart^2=G*Me/Re ?

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Beitrag von SebastianJ » Fr, 26. Feb. 10, 17:06

Zu 5.a.) Ich denke Du hast vergessen die dritte Wurzel zu ziehen. Ich wollte Dir nicht sofort die Lösung geben, da es besser wäre, wenn du Rechnung nochmal durchgehst.

Zu 5.b.) Dein Ansatz stimmt immer noch nicht. Die Geschwindigkeit muss groß genug sein, damit die kinetische Energie ausreicht auf die Höhe des Satelliten zu kommen. In Deiner ursprünglichen Lösung hattest du die Geschwindigkeit so bestimmt, dass die Rakete sich auf einer Umlaufbahn um die Erde befindet. Das war in der Aufgabenstellung nicht gefragt.

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Beitrag von biest » Mo, 01. Mär. 10, 16:01

ok soweit klar.
ein paar fragen zu 3) f1=f2 = 175kg* 25m /400s^2 =10,9375N durch 2 teilen =die gesuchte kraft F= 5,47N ist das ein möglicher weg und stimmt das leicht abweichende ergebnis? wenn nein bitte um genauen weg!

b)a1= 5,47N /100kg ; a1 * t =v1= 3,94 km/h a2= 5,47N /75kg; a2*t=v2 =5,25 km/h kann man das so machen oder is es reines glück auf diesen weg in ergebnis nähe zu kommen?
x= 0,5 a1* t^2 = 10,94m

danke für die schnellen antworten!

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Beitrag von SebastianJ » Mo, 01. Mär. 10, 17:24

Ich kann deinen Ansatz zu 3.a.) überhaupt nicht verstehen. Das Dein Ergebnis an das tatsächliche Ergebnis herankommt ist reiner Zufall. Du musst Dir mal überlegen, welche Art Bewegung die beiden Läufer ausführen, was Du gegeben hast, und wie man damit auf die Unbekannte schließen kann.

Dein Weg zu Aufgabe 3.b.) würde funktionieren, wenn Du die Kraft aus 3.a.) richtig ausgerechnet hast.

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Beitrag von biest » Mo, 01. Mär. 10, 18:35

ich habe mir überlegt das sie eine gleichförmig beschleunigte bewegung vollziehen. dann actio=reactio = F1=F2.

dann dacht ich da beide am seil ziehen nehm ich sie als gesamtmasse also 175 kg. mit F= m*a =m *2s/t^2 bin ich auf 175kg* 25m /400s^2 =10,9375N. das kam mir wie die doppelte kraft vor also hab ich durch 2 geteilt.

wie gesagt ich bin mir bei dem weg unsicher und habe wirklich lange hin und her gerechnet und komme nur zu dem ergebnis ich wär wie gesagt über den richtigen lösungsweg und eine gute erklärung dankbar !

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Beitrag von SebastianJ » Mo, 01. Mär. 10, 18:59

In diesem Fall wird nicht die Gesamtmasse beschleunigt, der Schwerpunkt der beiden Läufer bleibt am selben Punkt. Jeder einzelne Läufer führt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung aus.

Aus actio=reactio folgt F1=-F2, die Kräfte sind also nur betragsmäßig gleich und entgegengesetzt.

Beide Läufer ziehen mit der (betragsmäßig) gleichen Kraft, aber da diese unterschiedliche Massen haben, beschleunigen sie unterschiedlich stark. Mit (unbekannter) Kraft und Masse kann man die Beschleunigung der einzelnen Läufer ausdrücken. Aus der Bedingung, dass die Strecke die Läufer 1 in 20s zurücklegt zusammen mit der Strecke die Läufer 2 in 20s zurücklegt, 25m ergeben muss, kann man auf die Kraft schließen.

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Beitrag von biest » Mo, 01. Mär. 10, 19:50

gleichförmig beschleunigt: s=0,5*a*t^2 ; a1=F/m1 ; a2= F/m2
s1+s2=25m ; 0,5 *(F/m1) *t^2+ 0.5 *(F/m2)*t^2 =25m
0,5*(F/100kg)*400s^2 +0,5*(F/75kg)*400s^2=25m
F= (2*25m*(100kg+75kg)) / (400s^2) = 21,875N

ich komm einfach nicht zum ergebnis sorry das ich so stress! is auch die letzte aufgabe vor der klausur die ich wissen muss *denke ich!

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