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Feder-Schwere-Pendel
- Ein Feder-Schwere-Pendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(y(t) = \hat{y} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega } = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{y} \) der Schwingung und dem Ortsfaktor \(g\).
- Ein Feder-Schwere-Pendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(y(t) = \hat{y} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega } = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{y} \) der Schwingung und dem Ortsfaktor \(g\).
Einseitiger Hebel und Drehmoment
- Beim einseitigen Hebel greifen Kräfte nur auf eine Seite der Drehachse an, z.B. am Unterarm oder an einem Schraubenschlüssel.
- Ein einseitiger Hebel ist im Gleichgewicht, wenn die Summe der Produkte \(F\cdot a\) aller wirkenden Kräfte gleich null ist.
- Das Produkt aus Kraft \(F\) und Hebelarm \(a\) wird auch als Drehmoment \(M\) bezeichnet: \(M=F\cdot a\).
- Beim einseitigen Hebel greifen Kräfte nur auf eine Seite der Drehachse an, z.B. am Unterarm oder an einem Schraubenschlüssel.
- Ein einseitiger Hebel ist im Gleichgewicht, wenn die Summe der Produkte \(F\cdot a\) aller wirkenden Kräfte gleich null ist.
- Das Produkt aus Kraft \(F\) und Hebelarm \(a\) wird auch als Drehmoment \(M\) bezeichnet: \(M=F\cdot a\).
Wellrad
- Ein Wellrad kann physikalisch als Hebel aufgefasst werden.
- Im Gleichgewichtsfall gilt am Wellrad \(F_1\cdot r_1=F_2\cdot r_2\).
- Die genaue Richtung der Kraft spielt beim Wellrad nur eine untergeordnete Rolle, der Hebelarm entspricht immer dem Radius des Rades.
- Ein Wellrad kann physikalisch als Hebel aufgefasst werden.
- Im Gleichgewichtsfall gilt am Wellrad \(F_1\cdot r_1=F_2\cdot r_2\).
- Die genaue Richtung der Kraft spielt beim Wellrad nur eine untergeordnete Rolle, der Hebelarm entspricht immer dem Radius des Rades.
Zentraler unelastischer Stoß
- Beim unelastischen Stoß bleibt lediglich der Impuls erhalten.
- Ein Teil der Bewegungsenergie wird beim Stoß in Wärme oder Verformung umgewandelt.
- Beim unelastischen Stoß bleibt lediglich der Impuls erhalten.
- Ein Teil der Bewegungsenergie wird beim Stoß in Wärme oder Verformung umgewandelt.
Rückstoß
- Bei einem Rückstoß ist die kinetische Energie nach dem Stoß größer als vor dem Stoß
- Dies ist möglich, wenn bspw. innere Energie durch eine chemische Reaktion frei wird.
- Bei einem Rückstoß ist die kinetische Energie nach dem Stoß größer als vor dem Stoß
- Dies ist möglich, wenn bspw. innere Energie durch eine chemische Reaktion frei wird.
Kräfte an der schiefen Ebene (rechnerisch)
•Überlegungen am rechtwinkligen Dreieck ermöglichen eine rechnerische Addition bzw. Zerlegung von Kräften - insbesondere auch an der schiefen Ebene.
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\parallel}}\) der parallel zur Ebene wirkende Hangabtriebskraft gilt \(F_{\rm{G,\parallel}}=F_{\rm G}\cdot \frac{h}{l}=F_{\rm G}\cdot \sin(\alpha)\).
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\bot}}\) der senkrecht zur Ebene wirkende Normalkomponente der Gewichtskraft gilt \(F_{\rm{G,\bot}}=F_{\rm G}\cdot \frac{b}{l}=F_{\rm G}\cdot \cos(\alpha)\).
•Überlegungen am rechtwinkligen Dreieck ermöglichen eine rechnerische Addition bzw. Zerlegung von Kräften - insbesondere auch an der schiefen Ebene.
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\parallel}}\) der parallel zur Ebene wirkende Hangabtriebskraft gilt \(F_{\rm{G,\parallel}}=F_{\rm G}\cdot \frac{h}{l}=F_{\rm G}\cdot \sin(\alpha)\).
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\bot}}\) der senkrecht zur Ebene wirkende Normalkomponente der Gewichtskraft gilt \(F_{\rm{G,\bot}}=F_{\rm G}\cdot \frac{b}{l}=F_{\rm G}\cdot \cos(\alpha)\).
Raser auf der Autobahn
Ein AUDI ‚verfolgt’ (!?) auf der Autobahn einen BMW, ein bekannter ‚Wettbewerb’ zwischen sogenannten ‚dynamischen’…
Zur AufgabeEin AUDI ‚verfolgt’ (!?) auf der Autobahn einen BMW, ein bekannter ‚Wettbewerb’ zwischen sogenannten ‚dynamischen’…
Zur AufgabeKran aus der Römerzeit
Der Kran wurde bereits von den Römern verwendet, um schwere Lasten zu heben und zu versetzen. Die Animation in Abb. 1 zeigt den Aufbau und die…
Zur AufgabeDer Kran wurde bereits von den Römern verwendet, um schwere Lasten zu heben und zu versetzen. Die Animation in Abb. 1 zeigt den Aufbau und die…
Zur AufgabeDie ATWOODsche Fallmaschine
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau der ATWOODschen Fallmaschine Abb. 1 zeigt den Aufbau der von dem englischen Physiker und Erfinder…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau der ATWOODschen Fallmaschine Abb. 1 zeigt den Aufbau der von dem englischen Physiker und Erfinder…
Zur AufgabeGleitschlitten ohne Reibung
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau eines Gleitschlittens. Die Reibung zwischen Gleitschlitten und Unterlage soll vernachlässigt…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau eines Gleitschlittens. Die Reibung zwischen Gleitschlitten und Unterlage soll vernachlässigt…
Zur AufgabeGleitschlitten mit Reibung
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau eines Gleitschlittens. Zwischen…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau eines Gleitschlittens. Zwischen…
Zur AufgabeEnergieerhaltung beim freien Fall
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper der Masse \(m\), der aus einer Höhe \(s\) losgelassen…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper der Masse \(m\), der aus einer Höhe \(s\) losgelassen…
Zur AufgabeEnergieerhaltung beim Gleitschlitten ohne Reibung
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper 2 der Masse \(m_2\), der aus einer Höhe \(s\)…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper 2 der Masse \(m_2\), der aus einer Höhe \(s\)…
Zur AufgabeEnergieerhaltung bei der ATWOODschen Fallmaschine
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper 2 der Masse \(m_2\), der aus einer Höhe \(s\)…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper 2 der Masse \(m_2\), der aus einer Höhe \(s\)…
Zur AufgabeEnergieerhaltung beim Gleitschlitten mit Reibung
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper 2 der Masse \(m_2\), der aus einer Höhe \(s\)…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen Körper 2 der Masse \(m_2\), der aus einer Höhe \(s\)…
Zur AufgabeFreier Fall
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe Abb. 1 zeigt den Aufbau eines typischen Versuchs zum freien Fall. Ein Körper mit der…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe Abb. 1 zeigt den Aufbau eines typischen Versuchs zum freien Fall. Ein Körper mit der…
Zur AufgabeEnergieerhaltung bei der ATWOODschen Fallmaschine mit Flaschenzug
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe In Abb. 1 siehst du einen…
Zur AufgabeLösung der Differentialgleichung des gedämpften Federpendels
Im Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines gedämpften Federpendels durch die Differentialgleichung\[\ddot x(t) +\frac{k}{m} \cdot…
Zur AufgabeIm Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines gedämpften Federpendels durch die Differentialgleichung\[\ddot x(t) +\frac{k}{m} \cdot…
Zur AufgabeLösung der Differentialgleichung des ungedämpften Federpendels
Im Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines (ungedämpften) Federpendels durch die Differentialgleichung\[\ddot x(t) + \frac{D}{m}…
Zur AufgabeIm Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines (ungedämpften) Federpendels durch die Differentialgleichung\[\ddot x(t) + \frac{D}{m}…
Zur AufgabeLösung der Differentialgleichung des ungedämpften Fadenpendels
Im Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines (ungedämpften) Fadenpendels für kleine Auslenkungen durch die…
Zur AufgabeIm Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines (ungedämpften) Fadenpendels für kleine Auslenkungen durch die…
Zur AufgabeLösung der Differentialgleichung des ungedämpften Feder-Schwere-Pendels
Im Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines (ungedämpften) Feder-Schwere-Pendels durch die Differentialgleichung\[\ddot y(t) +…
Zur AufgabeIm Grundwissen haben wir hergeleitet, dass die Bewegung eines (ungedämpften) Feder-Schwere-Pendels durch die Differentialgleichung\[\ddot y(t) +…
Zur AufgabeBeziehung zwischen Geschwindigkeit und kinetischer Energie
Zusammenstoß zweier Eisenbahnwaggons
Zwei Eisenbahnwaggons mit den Massen \({m_1} = 50\,{\rm{t}}\) und \({m_2} = 30\,{\rm{t}}\) fahren mit den Geschwindigkeiten \({v_1} =…
Zur AufgabeZwei Eisenbahnwaggons mit den Massen \({m_1} = 50\,{\rm{t}}\) und \({m_2} = 30\,{\rm{t}}\) fahren mit den Geschwindigkeiten \({v_1} =…
Zur Aufgabe