Aufgabe
1a)
als Durchschnittsgeschwindigkeit habe ich 222,55 km/h
1b) Startnummer (2) kommt mit Zeitdifferenz von 0,02h ins Ziel.
etwa 72s.
2a)
im Punkt Q habe ich Zentripetalbeschl. radial nach oben, per Def.
im Punkt R Zentripetalbeschl. und tangentiale Besch. addieren sich vektoriell.
im Punkt S hat er keine kin. Energie mehr, daher keine Zentripetalbeschl. mehr, sondern nur Hangabtriebsbeschl., tangential zur Bahn und nach unten gerichtet.
2b)
P: kleiner, mg wird im Komponenten zerlegt, die jeweils kleiner sind als mg
Q: man kann denken, dass Normalkraft an dem Punkt größer sein müsste, aber die Zentripetalbeschl zeigt nach oben, wie kann das sein???
S: kleiner, wie in P.
3a)
11 N
3b)
23,33 J
347 Mal
4a)
weiter mitt 1 m/s
Verlust 200 kJ
4b)
12,96 1/s
5a)
4,08 Hz
5b)
Moment 19,51 Nm
6a)
f(Passanten) = 1543,8 Hz
f(Diebe) = 1400 Hz
6b)
f(Diebe1) = 1256,2 Hz
f(Diebe2) = 1731,55 Hz
7a)
aus den Diagrammen kann man sehen dass
[tex]k = \pi \frac{1}{m}[/tex]
[tex]\omega = \frac{2 \pi}{3} \frac{1}{s}[/tex]
[tex]\hat y = 1,5m[/tex]
7b)
Phasengeschwindigkeit 2/3 m/s
Die Welle müsste sich nach links bewegen, damit die Phase konstant ist.
Aber so, wie das hier ist, könnte man gar nicht zu einer Wellen kommen, die sich nach rechts bewegt (Omega ist immer positiv).
Außerdem finde ich keine Verwendung für t = 3s und x = 5m aus 7a.
Weiß wirklich nicht, wie ich da vorgehen soll?
8a)
650nm ROT
8b)
Pro mm gibt es 40 Striche.
9a+b)
Man kann mit der Formel für [tex]\delta[/tex] von der Seite 222 im Skript eine Beziehung zwischen Einfalls- und Ausfallswinkel herstellen. Gemeint ist der Term, der in der Formel mit arcsin... anfängt. Der ist gleich dem Ausfallswinkel.
Also die Ausfallswinkel für gegebene Farben ausgerechnet und die Differenz ist 2,2526 Grad.
10a)
[tex]9,77 \cdot 10^{14} Hz[/tex]
10b)
[tex]9,77 \cdot 10^{14} Hz[/tex]
Können die Ergebnisse bitte ggf. korriegiert werden? Danke im Voraus!
Insb. 7b und Aufgabe 2.
Physik AIW/IIW Klausur 17.9. 2007.
Moderatoren: SlawaL, LukasM, SebastianJ, (M) Mod.-Team Allgemein
Re: Physik AIW/IIW Klausur 17.9. 2007.
Aufgabe
1a)
als Durchschnittsgeschwindigkeit habe ich 222,55 km/h
1b) Startnummer (2) kommt mit Zeitdifferenz von 0,02h ins Ziel.
etwa 72s.
2a)
im Punkt Q habe ich Zentripetalbeschl. radial nach oben, per Def.
im Punkt R Zentripetalbeschl. und tangentiale Besch. addieren sich vektoriell.
im Punkt S hat er keine kin. Energie mehr, daher keine Zentripetalbeschl. mehr, sondern nur Hangabtriebsbeschl., tangential zur Bahn und nach unten gerichtet.
2b)
P: kleiner, mg wird im Komponenten zerlegt, die jeweils kleiner sind als mg
Q: man kann denken, dass Normalkraft an dem Punkt größer sein müsste, aber die Zentripetalbeschl zeigt nach oben, wie kann das sein???
S: kleiner, wie in P.
3a)
11 N
3b)
23,33 J
347 Mal
4a)
weiter mitt 1 m/s
Verlust 200 kJ
4b)
12,96 1/s
5a)
4,08 Hz
5b)
Moment 19,51 Nm
6a)
f(Passanten) = 1543,8 Hz
f(Diebe) = 1400 Hz
6b)
f(Diebe1) = 1256,2 Hz
f(Diebe2) = 1731,55 Hz
7a)
aus den Diagrammen kann man sehen dass
[tex]k = \pi \frac{1}{m}[/tex]
[tex]\omega = \frac{2 \pi}{3} \frac{1}{s}[/tex]
[tex]\hat y = 1,5m[/tex]
7b)
Phasengeschwindigkeit 2/3 m/s
Die Welle müsste sich nach links bewegen, damit die Phase konstant ist.
Aber so, wie das hier ist, könnte man gar nicht zu einer Wellen kommen, die sich nach rechts bewegt (Omega ist immer positiv).
Außerdem finde ich keine Verwendung für t = 3s und x = 5m aus 7a.
Weiß wirklich nicht, wie ich da vorgehen soll?
edit: [tex]y = 1,5m \sin(\frac{2 \pi}{3s}t + \frac{ \pi}{m}x)[/tex].
8a)
650nm ROT
8b)
Pro mm gibt es 40 Striche.
9a+b)
Man kann mit der Formel für [tex]\delta[/tex] von der Seite 222 im Skript eine Beziehung zwischen Einfalls- und Ausfallswinkel herstellen. Gemeint ist der Term, der in der Formel mit arcsin... anfängt. Der ist gleich dem Ausfallswinkel.
Also die Ausfallswinkel für gegebene Farben ausgerechnet und die Differenz ist 2,2526 Grad.
10a)
[tex]9,77 \cdot 10^{14} Hz[/tex]
10b)
[tex]9,77 \cdot 10^{14} Hz[/tex]
Können die Ergebnisse bitte ggf. korriegiert werden? Danke im Voraus!
Insb. 7b und Aufgabe 2.
1a)
als Durchschnittsgeschwindigkeit habe ich 222,55 km/h
1b) Startnummer (2) kommt mit Zeitdifferenz von 0,02h ins Ziel.
etwa 72s.
2a)
im Punkt Q habe ich Zentripetalbeschl. radial nach oben, per Def.
im Punkt R Zentripetalbeschl. und tangentiale Besch. addieren sich vektoriell.
im Punkt S hat er keine kin. Energie mehr, daher keine Zentripetalbeschl. mehr, sondern nur Hangabtriebsbeschl., tangential zur Bahn und nach unten gerichtet.
2b)
P: kleiner, mg wird im Komponenten zerlegt, die jeweils kleiner sind als mg
Q: man kann denken, dass Normalkraft an dem Punkt größer sein müsste, aber die Zentripetalbeschl zeigt nach oben, wie kann das sein???
S: kleiner, wie in P.
3a)
11 N
3b)
23,33 J
347 Mal
4a)
weiter mitt 1 m/s
Verlust 200 kJ
4b)
12,96 1/s
5a)
4,08 Hz
5b)
Moment 19,51 Nm
6a)
f(Passanten) = 1543,8 Hz
f(Diebe) = 1400 Hz
6b)
f(Diebe1) = 1256,2 Hz
f(Diebe2) = 1731,55 Hz
7a)
aus den Diagrammen kann man sehen dass
[tex]k = \pi \frac{1}{m}[/tex]
[tex]\omega = \frac{2 \pi}{3} \frac{1}{s}[/tex]
[tex]\hat y = 1,5m[/tex]
7b)
Phasengeschwindigkeit 2/3 m/s
Die Welle müsste sich nach links bewegen, damit die Phase konstant ist.
Aber so, wie das hier ist, könnte man gar nicht zu einer Wellen kommen, die sich nach rechts bewegt (Omega ist immer positiv).
Außerdem finde ich keine Verwendung für t = 3s und x = 5m aus 7a.
Weiß wirklich nicht, wie ich da vorgehen soll?
edit: [tex]y = 1,5m \sin(\frac{2 \pi}{3s}t + \frac{ \pi}{m}x)[/tex].
8a)
650nm ROT
8b)
Pro mm gibt es 40 Striche.
9a+b)
Man kann mit der Formel für [tex]\delta[/tex] von der Seite 222 im Skript eine Beziehung zwischen Einfalls- und Ausfallswinkel herstellen. Gemeint ist der Term, der in der Formel mit arcsin... anfängt. Der ist gleich dem Ausfallswinkel.
Also die Ausfallswinkel für gegebene Farben ausgerechnet und die Differenz ist 2,2526 Grad.
10a)
[tex]9,77 \cdot 10^{14} Hz[/tex]
10b)
[tex]9,77 \cdot 10^{14} Hz[/tex]
Können die Ergebnisse bitte ggf. korriegiert werden? Danke im Voraus!
Insb. 7b und Aufgabe 2.
1a) Schreib nochmal Deinen Lösungsweg auf. Streng genommen kommt [tex]\bar{v}{ges}=61.68 m/s=222.05 km/h[/tex] raus.
1b) Auch hier nochmal den Lösungsweg bitte. Ergebnis ist inkorrekt, vermutlich Folge aus a)
2a) Richtig
2b) P + S: richtig
Q: [tex]F_N=F_g+F_Z>F_g[/tex] Die Normalkraft kompensiert die Gewichtskraft und bringt zusätzlich noch die Zentripetalbeschleunigung auf.
3a) Genauer: [tex]F_s=11.1 N[/tex]
3b)[tex]W_Q=23.54J[/tex],[tex]N=344[/tex] Abweichung vermutlich wegen Rundung in a)
4a) Richtig
4b) Richitg
5a) Falsch
5b) Richtig
6a) Richtig
6b) Richtig
7a) Richtig
7b) Richtig und aus der Gleichung sieht man, dass die Ausbreitung in negativer x-Richtung ist.
8a) Richtig
8b) Richtig
9) Falsch, welche Formel im Skript hast Du genommen. Siehe auch diesen Thread: http://forum.tu-talking.de/viewtopic.php?t=8767
10a) Richtige Frequenz, Gefragt ist allerdings nach Wellenlänge!
10b) Falsch
1b) Auch hier nochmal den Lösungsweg bitte. Ergebnis ist inkorrekt, vermutlich Folge aus a)
2a) Richtig
2b) P + S: richtig
Q: [tex]F_N=F_g+F_Z>F_g[/tex] Die Normalkraft kompensiert die Gewichtskraft und bringt zusätzlich noch die Zentripetalbeschleunigung auf.
3a) Genauer: [tex]F_s=11.1 N[/tex]
3b)[tex]W_Q=23.54J[/tex],[tex]N=344[/tex] Abweichung vermutlich wegen Rundung in a)
4a) Richtig
4b) Richitg
5a) Falsch
5b) Richtig
6a) Richtig
6b) Richtig
7a) Richtig
7b) Richtig und aus der Gleichung sieht man, dass die Ausbreitung in negativer x-Richtung ist.
8a) Richtig
8b) Richtig
9) Falsch, welche Formel im Skript hast Du genommen. Siehe auch diesen Thread: http://forum.tu-talking.de/viewtopic.php?t=8767
10a) Richtige Frequenz, Gefragt ist allerdings nach Wellenlänge!
10b) Falsch
1a) ist 222,05 km/h.JHW hat geschrieben:1a) Schreib nochmal Deinen Lösungsweg auf. Streng genommen kommt [tex]\bar{v}{ges}=61.68 m/s=222.05 km/h[/tex] raus.
1b) Auch hier nochmal den Lösungsweg bitte. Ergebnis ist inkorrekt, vermutlich Folge aus a)
[tex]\bar V = \frac{s_1 + s_2}{t_1+t_2}[/tex]
1b)
Fahrer mit Startnummer 2 kommt 0,0242h früher ans Ziel.
Der Fehler lag anscheinend an den Nachkommastellen von der Zeit.
Ja, die Abweichung lag an der Rundung.JHW hat geschrieben: 3a) Genauer: [tex]F_s=11.1 N[/tex]
3b)[tex]W_Q=23.54J[/tex],[tex]N=344[/tex] Abweichung vermutlich wegen Rundung in a)
Wie ist das i.A. mit der Rundung? Darf man die Ergebnisse abrunden bzw. reichen zwei Nachkommastellen des Ergebnisses aus?
Es ist ziemlich aufwändig in der kurzen Zeit dann mit so vielen Stellen zu rechnen.
Würden solche Ergebnisse wie oben akzeptiert?
5a)JHW hat geschrieben: 5a) Falsch
5b) Richtig
12,92 Hz?
Weil k positiv ist? Ok.JHW hat geschrieben: 7a) Richtig
7b) Richtig und aus der Gleichung sieht man, dass die Ausbreitung in negativer x-Richtung ist.
Aber wie würde man eine Wellen, die sich in die positive Richtung ausbreitet, nur anhand des Diagramms erkennen?
Ich meine, ich habe k so ausgerechnet, dass ich 2pi durch die Wellenlänge geteilt habe, die aus dem Diagramm abzulesen ist.
Und die wird nie negativ. Da habe ich ein Verständnisproblem.
Und woher kann ich mit Sicherheit wissen, dass die Phase 0 ist?
Ich habe in meiner Lösung Sinus genommen, weil [tex]y = 1,5m \sin(\frac{2 \pi}{3s}3s + \frac{ \pi}{m}2m) = 0[/tex] ist.
Ist das der richtige Grund?
Ich habe die Formel auf Seite 222 im Skript vom ws02/03, glaube ich genommen.JHW hat geschrieben: 9) Falsch, welche Formel im Skript hast Du genommen. Siehe auch diesen Thread: http://forum.tu-talking.de/viewtopic.php?t=8767
Da steht so schön: [tex]\delta = \epsilon_1' + epsilon_2' - \alpha[/tex]. Und 4 Zeilen darunter steht die gleiche Formel nut mit
[tex]\delta = \epsilon_1' - \alpha + \arcsin(\sin(\alpha) \sqrt(n^2 - \sin(\epsilon_1') - \cos(\alpha) \sin(\epsilon_1'))[/tex].
Der letzte Term entspricht also [tex]\epsilon_2'[/tex] was der Austrittswinkel sein soll!
Da habe mal ich den Term als Beziehung zw. Einfalls- und Ausfallswinkel genommen. Ich weiß nicht, warum das Ergebnis falsch ist.
Das andere Thread habe ich gesehen, kann aber die Formel nicht nachvollziehen. Wo kommt die eigentlich her?
10a)JHW hat geschrieben: 10a) Richtige Frequenz, Gefragt ist allerdings nach Wellenlänge!
10b) Falsch
soll 307,06nm sein
10b)
187,62nm
1a) Richtig
1b) Ergebnis ist Richtig, allerdings kann man sowas auch gerne in Sekunden angeben, [tex]\Delta T=87s[/tex].
2) Als Endergebnisse sind 2 Nachkommastellen in Ordnung. Ihr sollt aber auch immer erst zum Schluss Zahlenwerte in die Formeln einsetzen, dann entstehen auch keine Rundungsfehler, wenn man nur von gegebenen Größen ausgeht.
5a) Richtig.
7) Da der Punkt t=3s und x=5m in beiden Diagrammen vorkommt, kannst Du daran ablesen, in welche Richtung sich die Welle ausbreitet. Die Phase ist 0, da Du den Sinus angesetzt hast, hättest Du den Kosinus angesetzt wäre die Phase 90°, beides ist Richtig, Du musst nur konsistent sein.
9) In dem Term aus dem Skript steht allerdings auch noch [tex]\alpha[/tex] drin, den Du noch einsetzen musst und vermutlich noch ein wenig vereinfachen. Am besten aber, Du leitest die Formel selber über Geometrie und Snell's Gesetze her.
10a) Streng genommen sind es: 309.94nm (Rundungsfehler?)
10b) Falsch
1b) Ergebnis ist Richtig, allerdings kann man sowas auch gerne in Sekunden angeben, [tex]\Delta T=87s[/tex].
2) Als Endergebnisse sind 2 Nachkommastellen in Ordnung. Ihr sollt aber auch immer erst zum Schluss Zahlenwerte in die Formeln einsetzen, dann entstehen auch keine Rundungsfehler, wenn man nur von gegebenen Größen ausgeht.
5a) Richtig.
7) Da der Punkt t=3s und x=5m in beiden Diagrammen vorkommt, kannst Du daran ablesen, in welche Richtung sich die Welle ausbreitet. Die Phase ist 0, da Du den Sinus angesetzt hast, hättest Du den Kosinus angesetzt wäre die Phase 90°, beides ist Richtig, Du musst nur konsistent sein.
9) In dem Term aus dem Skript steht allerdings auch noch [tex]\alpha[/tex] drin, den Du noch einsetzen musst und vermutlich noch ein wenig vereinfachen. Am besten aber, Du leitest die Formel selber über Geometrie und Snell's Gesetze her.
10a) Streng genommen sind es: 309.94nm (Rundungsfehler?)
10b) Falsch
Ja, das mit der Phase ist mir nun klar. Danke!JHW hat geschrieben: 7) Da der Punkt t=3s und x=5m in beiden Diagrammen vorkommt, kannst Du daran ablesen, in welche Richtung sich die Welle ausbreitet. Die Phase ist 0, da Du den Sinus angesetzt hast, hättest Du den Kosinus angesetzt wäre die Phase 90°, beides ist Richtig, Du musst nur konsistent sein.
Aber das mit den beiden Punkten habe ich noch nicht so genau verstanden.
Die sind beide zu sehen und in beiden Punkten ist y = 0.
Aber wie kann ich da genau sehen, welche Richtung das ist?
10b)JHW hat geschrieben: 10a) Streng genommen sind es: 309.94nm (Rundungsfehler?)
10b) Falsch
Also ich habe das so gemacht
[tex] \lambda_e = \frac{h}{m_e V}[/tex] und daher [tex]V = \frac{h}{m_e \lambda}[/tex]. Dieses V setze ich nun ein, um [tex]f = \frac{\frac{1}{2}m_eV^2 + W_A}{h}[/tex] zu rechnen.
Ist irgendetwas an meinem Ansatz falsch oder habe ich einfach Rechenfehler gemacht?
im Punkt Q habe ich Zentripetalbeschl. radial nach oben, per Def.
im Punkt R Zentripetalbeschl. und tangentiale Besch. addieren sich vektoriell.
im Punkt S hat er keine kin. Energie mehr, daher keine Zentripetalbeschl. mehr, sondern nur Hangabtriebsbeschl., tangential zur Bahn und nach unten gerichtet.
Im Punkt Q herrscht doch auch die Tangentialbeschleunigung, ihr Vektor hat doch nur Nulllänge, oder nicht?JHW hat geschrieben:2a) Richtig
Punkt R: Ist die Tangentialbeschleunigung dann negativ, weil der Boarder gebremst wird? Und somit auch die gesamtbeschleunigung?
Und zu guter letzt: Ich hätte nur die resultierenden Vektorpfeile eingezeichnet und begründet. Wäre das ein gravierender Fehler gewesen?
3b)
[tex] sin \alpha = hoehe/Laenge(hypothenuse) \\ laenge = hoehe/ sin(45) = 1,76m [/tex]
Mit dem Wert komme ich allerdings auf 25,074 J und auf 323 Male???
5b) Ich komme mit dem Drallsatz auf die Formel [tex] m\cdot r^{2}\cdot 2\pi \cdot f_{h} = M [/tex], diese führt aber zu falschen Ergebnissen. Wie ist der richtige Ansatz bei 5b?
Mit einem anderen Ansatz habe ich 18,85 Nm , doch der Ansatz scheint mir wiedersinnig. Ich gebe jetzt auf.
2) Gefragt war nach der Richtung der Beschleunigung, ob man nur die Gesamtbeschleunigung oder auch die Komponenten einträgt, beides ist richtig. Wichtig sind auf jeden Fall die Begründungen.
R: Richtig, Tangentialbeschleunigung ist negativ, die Gesamtbeschl. ist allerdings ein Betrag, daher ist es nicht sinnvoll hier von negativ zu sprechen.
Q: Um es ganz korrekt zu benennen: Die Komponente der Beschleunigung in Tangentialrichtung ist null.
3b) Stell mal Deinen Taschenrechner auf "Deg".
5b) Probier es mal so: Das zu übertragende Moment ist bestimmt durch die Reibungskraft, die sich wiederum aus der Fliehkraft der Kolben und der entgegen gesetzt wirkenden Federkraft berechnen lässt (Reibungskoeffizienten nicht vergessen!).
7) Vergleiche bitte mit meinem Beitrag hier: http://forum.tu-talking.de/viewtopic ... &&start=10
10b) Also Dein Ansatz sieht soweit OK aus. Vorausgesetzt, Du meinst mit [tex]V[/tex] eigentlich [tex]\nu[/tex]
R: Richtig, Tangentialbeschleunigung ist negativ, die Gesamtbeschl. ist allerdings ein Betrag, daher ist es nicht sinnvoll hier von negativ zu sprechen.
Q: Um es ganz korrekt zu benennen: Die Komponente der Beschleunigung in Tangentialrichtung ist null.
3b) Stell mal Deinen Taschenrechner auf "Deg".
5b) Probier es mal so: Das zu übertragende Moment ist bestimmt durch die Reibungskraft, die sich wiederum aus der Fliehkraft der Kolben und der entgegen gesetzt wirkenden Federkraft berechnen lässt (Reibungskoeffizienten nicht vergessen!).
7) Vergleiche bitte mit meinem Beitrag hier: http://forum.tu-talking.de/viewtopic ... &&start=10
10b) Also Dein Ansatz sieht soweit OK aus. Vorausgesetzt, Du meinst mit [tex]V[/tex] eigentlich [tex]\nu[/tex]
Nein, mit [tex]V[/tex] meinte ich die Geschwindigkeit der aus dem Metall ausgelösten Elektronen.JHW hat geschrieben: 10b) Also Dein Ansatz sieht soweit OK aus. Vorausgesetzt, Du meinst mit [tex]V[/tex] eigentlich [tex]\nu[/tex]
Daraus berechne ich deren kinetische Energie. Im nächsten Schritt. Macht das in dem Zusammenhang Sinn?