Physik AIW/IIW Klausur 17.9. 2007.

[\o.]

3b) Stell mal Deinen Taschenrechner auf "Deg".

[tex] W_{Hub} + W_{Reib} = W_{Q} \\ => (m\cdot g\cdot h)+(\mu \cdot m\cdot g\cdot \frac{1,5m} {sin(45)}) = 27,02N[/tex]

Warum nicht so? Es ist doch nach der Arbeit gefragt. Das offizielle Ergebnis erreiche ich nur, wenn ich Arbeit (12,48...) mit der Kraft aus Teil a) addiere. Darf man doch nicht?

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!).

[tex]F_{Haftreibung} = |F_{z}| \cdot \mu =|(m\cdot \omega^{2}\cdot r_{b} +|(-k\cdot x)|)|\cdot \mu [/tex]

Da komme ich auf 121,93N. Von der dimension her fehlt nur noch die Multiplikatin mit der Strecke um ein Drehmoment zu erreichen, allerdings wüsst eich nicht woher? Es ist kein bestimmter Drehwinkel vorgegeben.

[oo]

Die Strecke ist 2r. Multipliziere das mal mit der
Kraft, die Du ausgerechnet hat.
Probier es dann mal mit [tex]M = 2 r_b \mu_h (m \omega^2 r_b - k(r_b - r_s))[/tex].

[JHW]

3b) Ich nehme mal an, dass Du in Deiner Formel mit [tex]min[/tex] eigentlich [tex]\mu[/tex] meinst. Dein Term für die Reibungsarbeit ist demnach falsch. Die Reibungskraft ist die Normalkraft multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten und die daraus resultierende Arbeit ist Reibungskraft multipliziert mit der Strecke, die der Quader zurücklegt.

5b) Die Formel von oo ist richtig, wie auch die von kommiliton ausgerechnete Kraft. Für das Drehmoment muss man die Kraft mit dem Abstand zum Drehzentrum multiplizieren und da es zwei Kolben gibt.

[\o.]

3b) Dein Term für die Reibungsarbeit ist demnach falsch. Die Reibungskraft ist die Normalkraft multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten und die daraus resultierende Arbeit ist Reibungskraft multipliziert mit der Strecke, die der Quader zurücklegt.

[tex]W_{R} = (\mu\cdot[m\cdot g\cdot cos(45)])\cdot \frac{1,5m} {sin(45)} = 8,829 J \\ W_{R} + W_{Hangab} = 23,54 J[/tex]

[bsman]

Welche Differenz wird in der Aufgabe 9b) gesucht?
Wenn ich die Werte für n der Tabelle entmehne (entspr. für blaues und gelbes Licht), dann bekomme ich die folgenden Ergebnisse:
Ausfallwinkel:
blaues Licht 43,60°
gelbes Licht 42,78°.
Welche Diffferenz muss ich jetzt berechnen?
Ausfallwinkel blaues minus gelbes Licht = 0,82°
oder
Einfallswinkel minus Ausfallwinkel
Also für blaues Licht 60° - 43,6° = 16,4°
und für gelbes Licht 60° - 42,78° =17,22°
Hat jemand die gleichen Ergebnisse bekommen?

[JanH]

Vielleicht hätte man es besser formulieren können, aber gemeint ist natürlich die Differenz der beiden Ausfallswinkel. 0,82°
Das andere macht nicht soviel Sinn

[bsman]

Hura, mein Ergebniss stimmt. Danke für die Erklärung!

[bsman]

Aufgabe 4b)

Kann mir jemand einen Lösungsweg vorschlagen?
Die Strecke die den Kugel durchläuft ist s = 17,28 m. Die Beschleunigung in x Richtung soll g*sinus(alpha) sein oder? Ich bekomme eine Zeit von t=4,5 sec für die der Kugel die Strecke durchläuft und dann mal eine Endgeschwindigkeit von v=7,671 m/s.
Ich habe diese Ergebnisse in der Formel w=v/R eingesetzt aber dann komme ich auf w = 15,342 1/s ... was scheinbar nicht stimmt? Wo liegt mein Fehler. Ich habe noch einen Einsatz von:
E(pot) = mgh = E(kin-linear) + E(kin-rot) probiert...auch mal was anderes rausgekommen!
Bitte um Hilfe!

[JanH]

Erstens: In Deinem Ansatz vernachlässigst Du, dass der Ball rollen soll. Wenn er rutschen würde (reibungsfrei!), hättest Du recht und könntest über die Erdbeschleunigung die Endgeschwindigkeit ausrechnen.

Zweitens: Der Weg über die Energieerhaltung ist wieder einmal der schnellste und einfachste.
Die potentielle Energie wandelt sich in Rotationsenergie und kinetische Enrgie um.

[bsman]

Aufgabe 6b)
Wenn ich die Aufgabe richtig verstehe, hört die Diebe zwei Sirenen. Die Sirenen haben eine Frequenz von 1400 Hz.
Für die erste Sirene, die vom hinterfahrenden Polizeiwagen kommt, hört die Diebe die Frequenz von
[tex]f_b = f_q \frac{c+v_b}{c+v_q}[/tex]
[tex]f_b = 1400Hz*\frac{340 m/s + 63,34 m/s}{340 m/s + 31,67 m/s } = \red 1519,29 Hz [/tex] ergibt?!
Das stimmt nicht mit der Musterlösung von

f(Diebe1) = 1256,2 Hz

überein! Welchen von den beiden ist richtig?
Vom entgegenfahrenden Polizeiauto hört die Diebe:
[tex]f_b = f_q \frac{c+v_b}{c-v_q}[/tex]
[tex]f_b = 1400Hz*\frac{340 m/s + 63,34 m/s}{340 m/s - 13,89 m/s } = 1731,55 Hz [/tex] ergibt.