Unklare BU-relevante Physikaufgaben

[Maxl]

So, hab in den letzten Woche hier das Physik-Forum durchgestöbert und dabei is mir einiges klar geworden. Hier sind noch ein paar Aufgaben, die ich nicht verstehe, vielleicht können ein paar geklärt werden.
Gruß

1.


Die Antwortmöglichkeiten sind:
1. stabil, 2. indifferent, 3. labil (is anscheinend die richtige Lösung)
1. labil, 2. stabil, 3. indifferent
1. indifferent, 2. stabil, 3. labil
1. stabil, 2,labil, 3. indifferent

Warum?

2.


Warum heizt Heizkörper 2 besser?

3.


Warum verspricht Stahlprofil Nr.4 die höchsten Belastungen auszuhalten?

4.


Wieso gewegen sich die Räder nicht zeitgleich wenn man die verbindende Achse hin und her bewegt?

5.


Wieso dreht sich Kugellager 1 am besten?


6.


Wieso eignet sich Lautsprecher 3 am meisten für die tiefe Töne?

7.


Woran erkannt man, dass hierbei gerade aufgepumpt wird? (es handelt sich um ein Fahrradventil)

[apfel25]

1.
stabil = schwerpunkt unterhalb drehpunkt
indifferent = schwerpunkt und drehpunkt auf gleicher höhe
labil = schwepunkt oberhalb drehpunkt

4.
ist doch super zu sehen. wenn der stab nach rechts geht, dann drückt der pinn das rechte rad nach links, beim linken rad springt in dem moment der pinn zum nächsten zahn ohne diesen zu verschieben und somit drehen sich die räder nur abwechselnd. guck es dir mal genau an, wenn du verstehst wie das teil funktioniert, dann kann das nur so gehen wie in der lösung steht

5.
genaue erklärung weiß ich jetzt auch nicht aber 2 fällt schonmal raus und 3 dreht sich vermutlich ganz schlecht mit den engen kugeln.

6.
große membran setzt mehr luftmasse in bewegung ist glaube ich daher besser für tiefe töne

7.
der rote pinn mit den 2 schwarzen punkten ist unter den beiden öffnungen link/rechts. wenn der pinn wieder ein stück nach oben geht, dann stecken die 2 schwarzen punkte in den löchern und das ventil ist geschlossen.


generell grad bei diesen fragen würde ich einfach an die realität denken, da kann man dann schon besser antworten und einige dinge ausschließen wenn man gar keine ahnung hat. beispiel lautsprecher, hast du schonmal einen kleinen gesehen der für tiefe töne zuständig ist? kugellager hat man sicher auch schonmal gesehen und wird auch nicht wie bild 2 oder bild 3 aussehen. bei den stahlprofilen war ich mir auch nicht sicher aber für mich würde 1, 3 und 5 ausscheiden und die meisten stahlträger im stahlbau sehen aus wie 4, von daher würde ich den nehmen. leitet wahrscheinlich die kraft in eine größere fläche ab als 2.
ob das alles stimmt was ich hier geschrieben habe weiß ich nicht, so habe ich zumindest auch gelernt.

[Schienenschreck]

2.) Antwort 2 -> Größere Fläche für die Wärmeabstrahlung. Das heiße Wasser bedeckt eine größere Kontaktfläche der Heizkörperwand und gibt dadurch mehr Energie beim Durchlaufen ab.

3) 1 - Bricht bei Belastung von oben und den Seiten.
2 - Stabil von oben, aber instabil von der Seite.
3 - Stabil von der Seite, aber instabil von oben.
4 - Stabil von der Seite, stabil von oben. Die Kraft wird gleichmäßig zur anderen Seite weitergegeben.
5 - Knickt bei hoher Belastung von oben aufgrund der fehlenden unteren Seite weg. Asymmetrische Belastung von der Seite.

4) Weiterschalten des linken Rads erfolgt bei Zug, das rechte Rad wird bei Druck weitergeschaltet.

5) Bei Rad 3 reiben die Kugeln sehr stark mittig aneinander -> Widerstand.
Rad 2 enthält zu wenig Kugeln, die sich im Betrieb irgendwann verschieben.
Rad 1 enthält einen Abstandshaltering, der die Kugeln auseinanderhält, ohne dabei einen hohen Widerstand wie bei 3 zu erzeugen. Die Kugeln schleifen nicht mehr aufeinander.

6) Bei hohen Frequenzen machen Lautsprecher mit großem Membrandurchmesser keinen Sinn, da die Masse entsprechend beschleunigt werden müsste und ab einer gewissen Grenze die mechanische Belastung zu groß wäre. Bei tiefen Frequenzen wird die Membran pro Periode weniger stark beschleunigt. Daher kann man durch einen größeren Membrandurchmesser einen höheren Schalldruckpegel und somit einen höheren Wirkungsgrad erreichen.
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[reik]

3)

Das Doppel-T-Profil (4) hat das größte Flächenträgheitsmoment. Dabei spielt der Steg keine große Rolle, jedoch geht der Flansch ober- und unterhalb aufgrund des Abstandes vom Trägerschwerpunkt mit einem großen "Steineranteil" in das Gesamtflächenträgheitsmoment ein (quadratisch). Aufgrund der Symetrie treten bei Belastung in Hauptträgheitsachsenrichtung (genau in Steg Richtung) keine Deviationsmomente auf, was bedeutet das der Träger nicht zusätzlich tordiert. Die (1) müsste die schlechteste Wahl sein, weil nur ein sehr kleines Flächenträgheitsmoment geboten wird. Bei (3) ist der Schubmittelpunkt außerhalb des Profils somit tordiert er und es treten hohe Spannung an den Randfasern auf (früheres Versagen). Die (5) ist schon ganz gut, jedoch nicht für seitliche Belastungen geeignet (Deviationsmomente aufgrund der fehlenden Flächensymetrie bei seitlichen Belastungen).

[Maximilian S.]

Wären das jetzt in der BU Aufgaben der Physik oder der Technik? Oder gibt es nur einen Testteil, indem Physik und Technik zusammengefasst ist?
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22. - 23.6.2010 BU

[Philipp4]

6)
Desto größer die Membranfläche umso tiefere Frequenzen können wiedergegeben werden. Da tiefe Frequenzen vom äußeren Rand kommen..