Physik



Landung des Marsrovers Curiosity

Drei Generationen von Marsrovern: Spirit/Opportunity, Sojourner, Curiosity (von links nach rechts). (c) NASA/JPL-Caltech.

Eine Erinnerung an alle Freunde der Raumfahrt: Morgen etwa ab 6:00 wird der Marsrover Curiosity auf dem Mars landen. Curiosity ist ein Nachfolger von sehr erfolgreichen Schwestersonden Spirit und Opportunity. Er ist etwa so groß wie ein Kleinwagen und hat dementsprechend viel Platz für verschiedene wissenschaftliche Messinstrumente. Damit die Untersuchungen nicht von der Wetterbedingungen abhängen, wird die Elektronik nicht von Solarzellen, sondern von einer Plutonium-Radionuklidbatterie… Weiterlesen

Physikübung 15: Unendliche Kette von Kondensatoren

Aufteilung der unendliche Kondensatorkette.

Aufgabe: Es ist eine unendlich lange Kette von gleich großen Kondensatoren, die abwechselnd parallel und in Reihe geschaltet werden, gegeben (siehe Abbildung). Bestimmen Sie die Gesamtkapazität dieser Schaltung. Lösung: Man erkennt, dass die ganze Kette nur eine Wiederholung von einer Schaltung aus zwei Kondensatoren ist (links von der Trennlinie in der Abbildung). Man teilt die Kette in die erste Zelle und den Rest, der hier… Weiterlesen

Physikübung 14: Gewichtsreduktion im Aufzug

Physik

Aufgabe: Frau Müller steht in einem Aufzug auf einer Waage, die 60 kg anzeigt. Welches Gewicht zeigt die Waage an, wenn der Aufzug sich mit einer Beschleunigung von 0,2·g abwärts bewegt? Lösung: Eine Waage misst nie die Masse eines Objekts, sondern die Kraft die auf die Messfläche ausgeübt wird. Die Beziehung zwischen der Masse und der Gewichtskraft FG ist wie folgt. FG =gnorm ·mAnzeige In einer Waage… Weiterlesen

Physikübung 13: Nachweis des Protonenzerfalls

Physik

Aufgabe: Am Kamiokande-Experiment wurde versucht den hypothetischen Protonen-Zerfall nachzuweisen. Als Protonen-Quelle dienten 3000 Tonnen Wasser. Wie viele Zerfälle erwartet man zu detektieren, wenn man die Lebensdauer des Protons mit 1032 Jahren annimmt? Lösung Um die Anzahl der Protonen in 3000 Tonnen Wasser zu bestimmen, berechnen wir zuerst die Masse eines Wassermoleküls. Die molare Masse M des Wassers ist 18,0153 g/mol, d.h. ein Mol von H2O… Weiterlesen

Detektorradio bauen

Spule für das Detektorradio

Das Detektorradio ist die einfachste Konstruktion eines Radioempfängers. Dieser Empfänger braucht keine externe Energiequelle und bezieht seine Energie direkt aus den elektromagnetischen Wellen. Von den Anfangszeiten des Radios bis kurz nach dem Ende des zweiten Weltkriegs waren diese Empfänger sehr verbreitet. Der Schaltplan eines Detektorradios ist recht einfach und besteht nur aus folgenden Komponenten: Antenne, Erdung, Spule, Drehkondensator, Diode und Kopfhörer. Es hat mir schon… Weiterlesen

F-Praktikum Protokolle (TU Darmstadt, Physik)

Im Rahmen eines Physikstudiums muss man viele Experimente durchführen. An der TU Darmstadt sind es 32 Grundpraktikumsversuche und 12 Praktika für Fortgeschrittene. Im Gegensatz zum Grundpraktikum hat man beim F-Praktikum eine Auswahlmöglichkeit bei den Versuchsthemen, so dass man nur einen Teil des Angebots annehmen kann. Für diejenigen, die sich auch für andere Versuche interessieren, habe ich hier eine Liste mit Versuchsausarbeitungen angelegt. Selbstverständlich sollten diese… Weiterlesen

Mathematica: Fortschritt und Restrechenzeit anzeigen

Fortschrittsbalken

Führt man in Mathematica zeitaufwändige Berechnungen durch, so wünscht man sich oft eine Fortschrittsanzeige um den Status der Berechnung zu erfahren. Eine einfache Fortschrittsanzeige kann man mit der Funktion ProgressIndicator realisieren. Als erstes definiert man eine Variable, die den aktuellen Fortschritt beschreibt. Wird beispielsweise ein Feld durchlaufen, so gibt diese Variable die Position, an der gerade eine Berechnung durchgeführt wird an. Ich nenne sie hier… Weiterlesen