Archiv für das Tag 'mechanik'



Kinetische Energie nach Newton als nichtrelativistische Näherung

Relativistische kinetische Energie im Vergleich zu Näherungen

Ein wichtiges Ergebnis der speziellen Relativitätstheorie (SRT) ist die relativistische Energie-Impuls-Beziehung. E2=m2c4+p2c2 Diese Gleichung stellt die Energie E eines Objekt mit der Masse m und dem Impuls p in Verbindung (c ist die Lichtgeschwindigkeit). Betrachtet man diese Gleichung, so kann man drei Fälle unterscheiden. 1) Bewegt sich das Objekt nicht, so ist sein Impuls null (p = 0). Damit verschwindet ein Summand und als Ergebnis… Weiterlesen

Physikübung 20: Wie tief ist der Brunnen?

Physik

Aufgabe: Bob wirft ein Stein in einen Brunnen und hört nach 4 Sekunden den Aufprall. Wie tief ist der Brunnen? Hinweis: Schallgeschwindigkeit beträgt 340 m/s. Der Luftwiderstand soll vernachlässigt werden. Lösung: Der Stein fällt gleichmäßig beschleunigt nach unten bis er auf den Boden des Brunnens auftritt. Durch den Aufprall entstehende Druckwelle bewegt sich nach oben wird schließlich vom Bob gehört. Es müssen also zwei Zeiten… Weiterlesen

Differentialgleichungen für gekoppelte Federschwinger aufstellen

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Wenn man ein System aus vielen Massen hat, die mit einander gekoppelt sind und man ihre Bewegung bestimmen möchte, so muss man für jede einzelne Masse eine Differentialgleichung aufstellen. Dies ist ohne Übung gar nicht so einfach. Ich möchte hier eine einfache Merkregel vorstellen, mit der man schnell DGLs für gekoppelte Federschwinger aufstellen kann. Es sei ein typisches Federschwingersystem gegeben. Wir suchen dafür die Bewegungsgleichungen…. Weiterlesen

Physikübung 10: Optimaler Abwurfwinkel für maximale Wurfweite

Physik

Bei einem schiefen Wurf ist die maximale Wurfeichweite von dem Abwurfwinkel, der Abwurfhöhe und der Anfangsgeschwindigkeit abhängig. Im Folgenden möchte ich zeigen wie man auf einen analytischen Ausdruck für den optimalen Winkel in Abhängigkeit von der Anfangsgeschwindigkeit und der Abwurfhöhe kommt. Aufgabe: Ein Stein wird mit einer Geschwindigkeit v0 in einer Höhe h unter einem Winkel α zur Horizontalen geworfen. Bestimmen Sie den Winkel α… Weiterlesen