Physik



Erdradius mit einer Stoppuhr messen

In einem fr├╝heren Artikel habe ich beschrieben, wie man die Masse der Erde berechnen kann. Jetzt m├Âchte ich zeigen, wie man den Erdradius messen kann und zwar nur mit Hilfe einer Stoppuhr (praktisch jedes Handy hat eine) und einem Messband (Zollstock ist auch gut). Die Messung l├Ąuft folgenderma├čen ab: Man setzt sich oder noch besser legt sich auf den Boden und betrachtet die am Horizont… Weiterlesen

Physik├╝bung 18: Satz von Steiner

Aufgabe: Zwei massive Kugeln mit den Massen 4 kg und 1 kg und den Radien 30 cm und 10 cm sind mit einer Stange (deren Masse vernachl├Ąssigbar ist) miteinander verbunden (siehe Abbildung). Der Abstand zwischen den Kugelmittelpunkten betr├Ągt 70 cm. Die Hantel wird waagerecht ausbalanciert und in Rotation versetzt. Berechnen Sie das Tr├Ągheitsmoment der Hantel. L├Âsung: Nach Satz von Steiner berechnet sich das Tr├Ągheitsmoment J… Weiterlesen

Kurvenintegral 2. Art berechnen

Im letzten Beitrag habe ich erkl├Ąrt, wie Kurvenintegrale der ersten Art berechnet werden, d.h. die Integrale, die entlang eines Weges ├╝ber einen skalaren Feld definiert sind. Jetzt schauen wir uns die Kurvenintegrale ├╝ber Vektorfelder an. Das Kurvenintegral der zweiten Art ist wie folgt definiert (vergleiche mit der 1. Art). ∫ωf ds=∫abf(ω(t))·dω(t)dtdt  Die Berechnung von Kurvenintegralen der zweiten Art l├Ąuft fast genauso, wie der ersten Art ab…. Weiterlesen

Kurvenintegral 1. Art berechnen

Im Folgenden m├Âchte ich erkl├Ąren, wie man Kurvenintegrale der ersten Art berechnet. Haben wir eine stetige skalare Funktion f und eine mindestens ein mal stetig differenzierbare Kurve ¤ë(t) in parametrisierter Form gegeben, so berechnet sich das Kurvenintegral von f entlang der Kurve ¤ë(t) wie folgt: ∫ωf ds=∫abfωtdωtdtdt  Was zun├Ąchst kompliziert aussieht, ist eine einfache „Schema F“-Vorschrift. Falls nicht bereits vorgegeben, m├╝ssen folgende Punkte abgehandelt werden: Parametrisierung… Weiterlesen

Software f├╝r das Physikstudium

Physikgleichungen

Welche Software wird w├Ąhrend eines Physikstudiums gebraucht? Prinzipiell gibt es keine festen Software-Standards. Je nach Fachgebiet, Universit├Ąt und Institut werden unterschiedliche Schwerpunkte gelegt und dementsprechend variiert auch die verwendete Software. Ich m├Âchte hier eine kleine ├ťbersicht ├╝ber von mir eingesetzte Software darstellen. Betriebssystem Es ist einfach: nutzt was ihr wollt. Einige m├Âgen Windows, die andere Linux und die dritten laufen mit Macs rum. Man wird/wirkt… Weiterlesen

Physik├╝bung 17: Magnetfeld eines unendlichen Leiters

Integration ├╝ber einen unendlich langen Leiter

Aufgabe: Berechnen Sie das magnetische Feld in Entfernung s von einem sehr langen geraden Draht, durch den ein konstanter Strom I flie├čt. Nehmen Sie als Idealisierung an, dass der Draht unendlich lang ist. L├Âsung: Ein m├Âglicher L├Âsungsweg f├╝r diese Aufgabe wurde bereits in der Physik├╝bung 16 vorgestellt. Jetzt versuchen wir die Aufgabe mit Hilfe des Biot-Savart-Gesetzes zu l├Âsen. Das Biot-Savart-Gesetz lautet wie folgt. B(r)→=μ04π∫I→×r→–r‚→r→–r‚→3dl Dabei… Weiterlesen

Physik├╝bung 16: Magnetfeld eines unendlichen Leiters

Integrationsschleife

Aufgabe: Berechnen Sie das magnetische Feld in Entfernung r von einem sehr langen geraden Draht, durch den ein konstanter Strom I flie├čt. Nehmen Sie als Idealisierung an, dass der Draht unendlich lang ist. L├Âsung: Das Problem l├Ąsst sich sehr elegant mit dem Ampereschen Gesetz l├Âsen. Es besagt, dass die geschlossene Wegintegration ├╝ber das Magnetfeld dem station├Ąren elektrischen Strom, der durch die Fl├Ąche der Integrationsschleife flie├čt,… Weiterlesen