Einige Physikfragen

[nanana]

Hallo ,

ich bin neu hier und trotz Nutzung der Suchfunktionen blieben noch einige Physikfragen vor meiner BU ungeklärt. Ich hoffe, ihr könnt mir helfen und meine Ahnungen bestätigen.

1. Gegeben sind 3 Schlatungen. Eine mit einem Widerstand, eine mit einer Spule, eine mit einem Kondensator. In welcher Schaltung ist der Gesamtwiderstand am größsten?

2. Astronaut im Orbit lässt Hammer los. Was passiert? (schwebt neben ihm her?)

3. 2 gleich schwere Gegenstände werden auf Höhe x gehoben - a senkrecht nach oben, b wird über eine Rampe gezogen. Wo muss mehr Hubarbeit geleistet werden?

4. Ein halber Liter Wasser mit 75 Grad Celsius werden mit 1l Wasser 25 Grad vermischt. Welche Temperatur stellt sich ein?

5. Welche Bedingungen müssen erfüllt sein damit ein Schiff schwimmt?

6. Auf einer kreisrunden Scheibe fahren 2 Autos. Ein recht weit innen, das andere relativ weit außen. Welches hat die höhere Winkelgeschwindigkeit?

Vielen Dank

[Christian1189]

Alle Angaben ohne Gewähr

1)
Wenns eine Reihenschaltung ist, dann wird bei dem Kondensator der Widerstand mit der Zeit unendlich!

2)
Da der Hammer leichter ist muss er einen kleineren Kreisradius haben, um in einer Umlaufbahn fliegen zu können. Hat er aber nicht---> er müsste sich von der Erde weg bewegen!

3)
Die Hubarbeit ist bei beiden gleich! Bei der Rampe hast du zwar etwas weniger Kraft die du aufbringen musst, aber dafür einen längeren Weg.

4)
Keine Ahnung.

5)
Das Schiff muss genügend Auftrieb haben, also das Volumen / Masse Verhältnis muss hinreichend groß sein!

6)
Das innere. Die Winkelgeschwindigkeit ist als Quotient 2pi / t definiert. Das innere Auto fährt einen kleineren Umfang, legt also schneller die Winkelabschnitte zurück, als das äußere.


Ich hoffe, das kommt in etwa hin

[diamondpilot]

Hy!

Also erstmals,willkommen auf Pilotenboard ! Hatte selber noch nicht die BU, gehe aber auf eine HTL, da lernt man soetwas.

Hier zu deinen Fragen:
1.Annahme:du hast eine Reihenschaltung (Gleichspannung), dann hast du den größten Gesamtwiderstand beim Kondensator,weil er,wie Christian1189 schon erwähnte, mit der Zeit ins unendliche gehen kann. Dannach käme der Widerstand, und als letztes die Spule.

2.Der Hammer unterliegt ja den selben Gravitationsgesetzen wie eine Raumstation. Der Widerstand, welcher durch die restlichen Luftmoleküle wirkt führt dazu, dass der Hammer in einer gewissen Zeit auf die Erde zurückfallen muss (jedoch verglüht er beim Eindringen in die Erdatmosphäre).D.h. der Hammer bewegt sich auf die Erde zu!

3.Die Hubarbeit ist bei beiden gleich! =>W=F*h=m*g*h
Das bedeutet,dass die Schräge keinen Einfluss hat,da hier nur die Höhe ausschlaggebend ist,und die ist ja bei beiden gleich. Natürlich unter der Annahme, dass der Reibungsbeiwert vernachlässigt wird.

4.Du mischt einen halben Liter mit 75°C und einen Liter mit 25°C. Wenn du beide Werte addierst und die durch zwei teilst, bekommst du einen Temperaturunterschied von 50°C heraus. Jedoch mischt du nur 1/2Liter mit 75°C; damit das Mengeverhältnis wieder passt, nimmst du einfach auch die Hälfte von dem 25°C-Wasser, das wären dann 12,5°C. Jetzt musst du bloß nur den Temperaturunterschied,sprich die 12,5°C, zu den 25°C dazuaddieren, und du bekommst die Temperatur die sich einstellt, nämlich 37,5°C!!!

5.Damit das Schiff im Gleichgewicht schwimmt, müssen Masse und Auftrieb im Gleichgewicht sein, d.h. es muss gelten
M = V(T).

6.Das äußere!!!Die Winkelgeschwindigkeit ist SO definiert: w=v*r (das "w" soll ein Omega sein).=>je größer der Radius,desto größer die Winkelgeschwindigkeit
Stell dir einfach vor,du gehst durch eine Drehtür von einem Hotel oder so;wenn du innen beim Mittelpunkt gehst,wirst du merken,dass du langsam gehen kannst,jedoch wenn du ganz außen gehst,musst du schneller gehen!Ganz easy

Hoffe,ich konnte dir helfen!
lg, Caroline
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18.06.08==> AFZ:-D
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[iron_dragon]

wenn ich mich richtig erinnere lautet die formel für die zentriptelbeschleunigung: a = (v^2)/r

da F = ma folgt: F = (mv^2)/r

demnach müsste der hammer eine geringere kraft erfahren als der astronaut und somit der astronaut zuerst fallen. dies ist aber nicht der fall da der zentriptetalkraft die zentrifugalkraft entgegenwirkt. sie gleichen sich aus und sowohl der astronaut als auch der hammer befinden sich im "freien fall" um die erde.

- den luftreibungsansatz finde ich allerdings auch nicht schlecht
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fq: 9./10. 09.08

[diamondpilot]

Luftreibungsansatz??
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18.06.08==> AFZ:-D
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[CaptainBalu]

[diamondpilot]

Okay, sorry, meinte v=r*w! Damit hat das äußere Auto eine größere Umfangsgeschwindigkeit!Sorry, war ein kleiner Denkfehler
Aber danke für die schnelle Verbesserung!
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[diamondpilot]

Ich sollte wirklich schauen,was ich schreibe!
Im Klartext:da INNERE AUTO!
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[YinYang]

Hmm ich bin mir nicht ganz sicher... aber ich würde sagen, dass bei der Aufgabe 4 für die Mischungstemperatur 41,6 Grad Celsius rauskommt.

[diamondpilot]

@yingyang:wie kommst du auf dieses Ergebnis?
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[YinYang]

Ich hatte das Thema Thermodynamik erst kürzlich nach dem schriftlichen Abitur und soweit ich mich erinnere gilt für die Mischungstemperatur unter der Bedingung, dass sich der Aggregatzustand nicht ändert:

Tmsich = (m1*T1+m2*T2) / m1 + m2

-->die spezifische Wärmekapazität muss man nicht beachten, da es sich bei beiden Stoffen um Wasser handelt.

Wenn ich nun für m1=0,5 Liter , m2= 1 Liter und T1=75 Grad Celsius und T2= 25 Grad Celsius einsetze, dann erhalte ich:

Tmisch = (0,5*75 + 1*25)/ 1,5 = 41,6...

Kann auch sein, dass der Ansatz falsch ist. Aber so hätte ich das jetzt gemacht.

[diamondpilot]

Hab jetzt auch in meinen Unterlagen nachgeschaut,und es ist wirklich was Wahres dran. Lässt sich ja doch mit einer Formel lösen!hmmm....
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