Archiv für das Tag 'Physik'



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

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

Physik├╝bung 15: Unendliche Kette von Kondensatoren

Aufteilung der unendliche Kondensatorkette.

Aufgabe: Es ist eine unendlich lange Kette von gleich gro├čen Kondensatoren, die abwechselnd parallel und in Reihe geschaltet werden, gegeben (siehe Abbildung). Bestimmen Sie die Gesamtkapazit├Ąt dieser Schaltung. L├Âsung: 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

Physik├╝bung 14: Gewichtsreduktion im Aufzug

Physik

Aufgabe: Frau M├╝ller 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┬Ěg abw├Ąrts bewegt? L├Âsung: Eine Waage misst nie die Masse eines Objekts, sondern die Kraft die auf die Messfl├Ąche ausge├╝bt wird. Die Beziehung zwischen der Masse und der Gewichtskraft FG ist wie folgt. FG =gnorm ·mAnzeige In einer Waage… Weiterlesen

Physik├╝bung 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 Zerf├Ąlle erwartet man zu detektieren, wenn man die Lebensdauer des Protons mit 1032 Jahren annimmt? L├Âsung Um die Anzahl der Protonen in 3000 Tonnen Wasser zu bestimmen, berechnen wir zuerst die Masse eines Wassermolek├╝ls. Die molare Masse M des Wassers ist 18,0153 g/mol, d.h. ein Mol von H2O… Weiterlesen