Feder die masse auf schiefer Ebene katapultiert?

Hey ich hab mal wieder Fragen zu einer Physikaufgabe bzw. möchte gerne wissen ob meine Ansätze korrekt sind. Hier die Aufgabe: Bild zu skizze findet ihr weiter unten)

Ein Block der Masse m = 3.2 kg wird auf einer

schiefen Ebene gegen eine Feder der Federkonstante

k = 430 N/m gelegt, die dadurch ein wenig von der mit ?0? bezeichneten Position der unbelasteten Feder zur Position x0 zusammengedrückt

werde (siehe nebenstehende Abbildung).

Die schiefe Ebene ist gegen die Horizontale um

den Winkel ? = 30° geneigt.

Hinweis: Vernachlässigen Sie in dieser Aufgabe

jeweils Reibungseffekte und die Masse der Feder.

a) Berechnen Sie die Strecke von 0 bis x0, um die die Feder durch den Block in Ruhe

zusammengedrückt wird.

b) Die Feder wird nun um ?x = 20 cm zusammengedrückt, wonach der Block losgelassen wird. Wir betrachten das untere bzw. in der Abbildung linke Endes des Blocks.

Berechnen Sie, wie hoch der Block auf der Ebene rutschen wird, bevor er zum Stillstand kommt (Markierung d in der Skizze). Geben Sie den Abstand relativ zu der Position xmin an, bevor der Block losgelassen wird.

c) Welche Geschwindigkeit hat der Block beim Durchgang durch die Ruheposition der

unbelasteten Feder?

d) Zeichnen Sie in ein Weg-Energie-Diagramm qualitativ den Verlauf der Spannenergie der Feder, der potentiellen Energie im Schwerefeld und der kinetischen Energie ein.

Die funktionale Abhängigkeit von der Position auf der Ebene und die Lage von Maxima/Minima sollte dabei erkennbar sein

Hier nun meine Ansätze:

a) die Feder wird durch die Hangabtriebskraft Fha um s in Ruhe zusammengedrückt. Da der Klotz in Ruhe steht muss die Federkraft FF gleich der Hangabtriebskraft sein (

Also habe ich FF = Fha gerechnet

Also k*s =mg*sin(30) und dann nachts jmgestellt, wobei bei mir dann rauskommt: s=0,037m stimmt hier der Ansatz

b)benutzen des Energieerhaltungssatzes Am Anfang steht der Klotz in Ruhe, somit wirkt die pot Federenergie Epotf. Dann wird der Klotz beschleunigt und Epotf wird in Kinetische Energie umgewandelt. Dann kommt der Klotz wieder zum Stehen und Ekin wird in Epot=mgh umgewandelt.

Also : 0,5k*x^2=0.5m*g*h

Und so mit h=0,27m

Dann steht da ja noch, man solle den Absatand relativ zu xmin angeben.

Also habe ich erstmal mit den geometrischen Beziehungen (siehe zweites bild) die Höhe z von xmin ausgerechnet, wobei da rauskommt z=0,17m.

Frage: Wie gebe ich jz letzendlich den Abstand relativ zu xmin an. Also was genau bedeutet das überhaupt?

C)auch hier würde ich iwie versuchen den Energieerhaltungsssatz zu benutzen.Evtl Epotf =Ekin ?

d) hier bin ich absolut überfragt. Ich habe keine Ahnung wie man sowas zeichnen soll. Hier wäre ich super dankbar wenn mir jmd das erklären kann wie das

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Kann jeder mit Fleiß ein Physikstudium schaffen?

Hallo,

ich studiere seit Oktober Physik, habe jedoch gerade in theoretischer und Experimentalphysik Probleme, es zu verstehen. Mit linearer Algebra läuft es ganz gut, denn da hat das Wissen keinen wirklichen Alltagsbezug, man muss es sich nicht wirklich vorstellen können, wenn ihr versteht, was ich meine. In theoretischer Physik aber zum Beispiel geht es gerade um konservative Kräfte, aber ich kann mir nichts wirklich darunter vorstellen. Ich verstehe zwar die Mathematik, die dort betrieben wird und kann es auch meistens anwenden (wir hatten in theoretischer Physik eine Zwischenklausur, die sehr gut lief), aber ich verstehe einfach nicht, wie das jetzt genau aussehen soll, ich habe kein Bild im Kopf, weiß nicht, was da gerade passiert und, und, und, … Ich habe das Gefühl, ich verstehe die Physik dahinter einfach nicht. Es dauert auch etwas länger, wenn ich meine Kommilitonen frage, bis es dann "Klick" macht.

Kann man das irgendwie lernen? Kommt das mit der Zeit oder bin ich einfach "zu doof" für's Studium?

Falls das eine Rolle spielt : Ich hatte Mathe und Physik als Leistungskurs und beides lief sehr gut, für das Studium habe ich mich entschieden, weil ich Mathe sehr gerne mag, Physik faszinierend finde und die Welt verstehen möchte. Einen konkreten Berufswunsch habe ich aber noch nicht vor Augen.

Ich freue mich sehr über eure Antworten! :)

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Karussell Drehimpuls?

Meine Frage:

Hey I am sry dass ich momentan so viele Fragen stelle, aber Übung macht ja bekanntlich den Meister (hoffentlich haha)

Also folgende Aufgabe: ein Karussell auf dem Spielplatz mit dem Trägheitsmoment Ik und Radius R drehe sich ohne Reibung mit der Winkelgeschwindigkeit w. w=20 1/s, Ik=50Kgm^2, R=1,50m

a) Nun lässt ein Kind Sand auf den Rand des Karussels rieseln mit der Rate dm/dt= 50g Berechne die Änderung der Winkelgeschwindigkeit delta W nach einer Minute. Nehme an, dass der Sand Kreissymetrisch am äußeren Rand des Karussells verteilt ist.

b)Das Kind (m=25Kg) springt tangential gegen die Drehung des Karussells mit v=1m/s relativ zum Boden auf den Rand des Karussells. Berechne wieder die Änderung der Winkelgeschwindigkeit. Auch hier gilt w=20 1/s

Meine Ideen:

a) Ich würde hier mit dem Drehimpulserhaltungssatz arbeiten. wobei sich ja das Trägheitsmoment des Karussells ändert, da ja der Sand drauf fließt. Also wäre das Trägheitsmoment mit dem Sand drauf: Ik´=Ik+m*R^2 (m ist nach einer Minute 3Kg ----> 50g*60s)

Ik*w1=Ik´*W2

w2=Ik*w1/Ik´

deltaW= w1-w2

b)Auch hier würde ich wieder mit dem Erhaltungssatz arbeiten

R*m*v= Ik+Ikind*w2

und das wieder umstellen nach w2

stimmt das iwie? oder bin ich mal wieder komplett falsch abgebogen?

aber wie berechne ich das trägheitsmomenr des kindes?

rechnen, Kraft, Drehung, Mechanik, Physik, Physiker, drehimpuls, Drehmoment, Impuls, Kreisbewegung, Physikstudium
Auf fahrenden Zug aufspringen Physik aufgabe?

Hey ich komme bei folgender Aufgabe nicht weiter:

Sie hatten sich auf eine Fahrt mit einem Museumszug der Deutschen Bahn gefreut, Sie

sind aber sp¨at dran. In dem Moment, in dem Sie auf den Bahnsteig kommen, f¨ahrt gerade das Ende des mit aZ beschleunigenden Zuges mit der Geschwindigkeit v0 an ihnen vorbei.

Nach einem Schreckensmoment (tV = 2 s), w¨ahrenddessen Sie still stehen, entscheiden Sie sich, dem Zug hinterher zu sprinten, um auf den letzten Wagen aufzuspringen (bei diesem Museumszug ist das noch m¨oglich). Dabei laufen Sie quasi instantan mit der Geschwindigkeit vP los.

a) Skizzieren Sie den Weg sZ(t) des Zuges und den von Ihnen zuruckgelegten Weg ¨ sP (t) als Funktion der Zeit t. Diskutieren Sie die verschiedenen m¨oglichen Szenarien.

b) Wie groß muß Ihre Geschwindigkeit vP mindestens sein, damit Sie noch aufspringen k¨onnen?

c) Berechnen Sie vP mit den folgenden Zahlenwerten: v0 = 5 m/s, aZ = 1 m/s^2

. Was

denken Sie, schaffen Sie es, diese Geschwindigkeit zu erreichen und aufzuspringen? 

Hier meine Gedankengänge:)

Also zur a) da der Zug ja beschleunigt, wird die Geschwindigkeit mit der Zeit immer höher. Das Diagramm müsste also eine nach oben geöffnete halbparabel sein. Da die Person ja erst losrennt, nachdem der Zug schon an ihr vorbeigefahren ist, muss sie eine höhere Gewchwindigkeit ind der selben Zeitspanne wie der Zug erreichen. Das Diagramm der Frau müsste also folgendermaßen aussehen:in den ersten 2 Sekunden steht die Frau. Ab den 2 Sekunden beginnt sie zu sprinten. Auch sie muss erst beschleunigen, also sieht ihr Diagramm ähnlich aus wie das von dem Zug, nur dass die Parabel deutlich steiler sein muss, das sie ja schneller beschleunigt als der Zug.

b)Wenn man die Strecke des Zuges und der Person in ein Diagramm zeichnet, dann müsste die Strecke der Person an einem bestimmten Punkt an die Strecke des Zuges tangieren (ka wir ich das richtig ausdrücken soll, aber ich versuche ein Bild hochzuladen) Und an der Stelle wo die Graphen die selbe Steigung haben, ist die Geschwindigkeit, die die Person haben muss, um auf den Zug aufzuspringen. Wie schon angemerkt, brsuch die Frau auf jedenfalls eine höhere Anfangsgeschwindigkeit als der Zug. Aber keine Agnung wie groß die ist, und wie ich diese berechnen soll.

C) hier stehe ich inwieweit voll auf dem Schlauch. Mit den gegebenen Werten kann ich t =5 s ausrechnen.aber was mache ich dann?

Vielen lieben Dank schon mal im Vorraus!!!!

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Studium, Mechanik, Zug, Physikstudium
Aufladen eines Kondensators. Gleichung für Uc(t) beweisen?

Ok das hier ist ein ganz harter Fall für alle die hier helfen wolln.

Alles ist sehr unordentlich aufgeschrieben.

Also wir sollten Uc(t) beim Aufladen eines Kondensators beweisen.

Dafür haben wir erst mit der Kirchhoffschen Maschenregel folgende Gleichung aufgestellt.

Dann haben wir die zu beweisende Gleichung also Uc(t) bekommen und sollten das mittels einsetzen halt beweisen. Und jetzt kommt ein sehr unordentliches Bild, bei dem ich mir teilweise nicht ganz sicher bin ob ich es in der Hektik richtig abgeschrieben habe. (Das waren die letzten 5 min des Unterrichts).

Oben links steht Uc(t).

Die längere Zeile darunter hat als einzigen Sinn die Ableitung U'c(t) hervorgebracht.

Von da an wird es nur noch schlimmer. Ganz offensichtlich wurde da irgendwas eingesetzt. Ursprünglich stand da in Zeile 1 bei dem Bruchstrich U⁰, da ich aber mir selber(in meiner unendlichen Weisheit) so dachte dass da ja auch die Ableitung sein könnte, die es da einzusetzen gilt (haha) hab ich da mal provisorisch ne 1 drüber gekritzelt. Ka obs richtig ist.

In Zeile 2 taucht dann irgnedwie ein -U⁰ auf, dass den ursprünglichen (nicht sauber definierten😂) Ausdruck R×C×?/RC ersetzt. WIESO?

Und in Zeile 3 taucht das ominöse -U⁰ auch wieder auf, wo früher mal die 1 gestanden hat. WIESO?

Wenn jemand hier durchsteigt und mir das auch noch erklären kann wär das echt n Wunder. Aber ich dachte ich frag trotzdem mal wegen meiner gefährdeten Physiknote. Vielen Dank im Vorraus

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Schule, Mathematik, elektrische-spannung, Gleichungen, Kondensator, Physik, Elektrizitätslehre, Physikstudium, Gymnasium Oberstufe
Was ist besser, Medizin- oder Physikstudium?

Hallo,

ich schwanke zwischen einem Medizinstudium und einem Physikstudium. Momentan sieht meine Situation so aus:

Medizin Pro

  • vielfältig in Naturwissenschaften: Physik, Chemie, Bio
  • eigene Stärke in logischem Denken, Naturwissenschaften: Vorteil in Studium und Beruf
  • interessantes Studium, viel Praxis
  • Umgang mit Menschen, soziale Seite
  • man muss genau arbeiten
  • gutes Gehalt
  • im Abi angestrengt - Studienplatz relativ sicher

Medizin Contra

  • Naturwissenschaften eher oberflächlich, besonders Physik und Chemie sind noch nicht mal auf Oberstufenniveau
  • Langes Studium, Arbeitszeiten
  • Fokus Auswendiglernen anstatt verstehen
  • Viel zu viele Studenten, kaum Möglichkeit, in der freien Wirtschaft hervorzustechen
  • Gehalt nicht skalierbar, für das was man leistet zu wenig

Physik Pro

  • tiefe Inhalte, abstrakt
  • Fokus auf Verständnis und Problemlösekompetenz

Physik Contra

  • viele unterschiedliche Meinungen zu Beruf und Gehalt: manche sagen, du wirst arbeitslos und verdienst, wenn überhaupt, nicht so viel, andere sagen die Berufschancen sehen gut aus. Was jetzt?!?
  • wenig Bezug zu Anwendung (?), direkter Helferaspekt fehlt
  • Studium schwer
  • nur eine Naturwissenschaft, Breite fehlt
  • gutes Abi ,,verschwendet´´ (ich weiß, blöder Gedanke, aber man strengt sich für Spitzennoten zwei Jahre an und kommt dann in einen Studiengang in dem ein Abi von 4.0 gereicht hätte...)

was würdet ihr ergänzen? Ich wäre froh um Kommentare und Tipps, die mir die Entscheidung erleichtern.

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Physikstudium - Kann ich das schaffen? (Trotz Problemen in Mathe)

Hallo Leute! :)

Ich bin in der 8. Klasse und interessiere mich unglaublich stark für die Astronomie. Ich beschäftige mich seit mehreren Jahren mit diesem Thema, und finde es immer noch interessant. Diesbezüglich dachte ich schon einmal über die Beruflichen Aussichten als Astronom nach. Das was mir Sorgen bereitet, ist das Physikstudium! Um etwas berufliches in Richtung Astronomie zu machen, ist selbstverständlich ein Physikstudium notwendig. Das dieses so anspruchsvoll ist, ist nicht mein Problem. Mein Problem besteht und bestand schon immer in der Mathematik! Dieses Fach habe ich noch nie wirklich gut beherrscht, doch im Studium ist dies natürlich ein absolutes muss.

Ich weiss, vielleicht ist es etwas überheblich bereits in der 8. Klasse an sowas zu denken. Meine Noten stehen soweit nicht schlecht (letzter Zeugnisdurchschnitt 2,3). Aber ich will halt unbedingt etwas in Richtung Astronomie machen! Ich bin ein sehr ehrgeiziger Mensch, der wenn er etwas will, das auch bekommt. Ich weiss, dass ich das schaffen kann, doch mir stellt sich immer noch die Frage, ob das überhaupt Sinn macht!? Ich schaue mir Dokus an, lese Bücher, durchstöber Formeln und denke oft nach!

Also meine Hauptfrage ist eigentlich: Kann ich trotz einiger Probleme im Fach Mathematik, das Physikstudium absolvieren, wenn ich alles dafür tun würde? Wenn ja, was für Vorraussetzungen brauch ich noch? Hat jemand Erfahrungen?

Danke für's Lesen und Danke im Vorraus! LG Pflanzengott! :)

Mathematik, Astronomie, Physikstudium
Medizinstudium abbrechen?

Servus zusammen!!

Ich bin gerade sehr verzweifelt und vielleicht gibt es ja hier irgendjemanden, der mir ein klein wenig zur Entscheidungshilfe beitragen kann.

Zu mir: Ich bin 22 und studiere im 8. Semester Medizin.

Seit Beginn meines Studiums habe ich darüber nachgedacht abzubrechen. Medizin besteht hauptsächlich darin, ganz viele Details auswendig zu lernen, meistens jedoch ohne diese zu hinterfragen. In der Schule war ich stets einer der besten, vor allem mit großem Interesse in den Fächern Mathe und Physik, mein gutes Abi und mein Umfeld haben mich dann dazu bewogen Medizin zu studieren. Ich hab ansonsten geschwankt zwischen Physik und Wirtschaftsingenieurwesen. Ich habe kein Problem damit, Klausuren zu bestehen, aber ich befinde mich dabei aus manglndem Interesse meist eher im unternen Mittelfeld. Mir macht das Studium wenig Spaß, mit den Patienten ist es schon ganz cool. Ich hab potentiell auch das Zeug zu nem ganz guten Arzt, glaub ich.

Aber irgendwie fehlt mir halt was, ich bin nicht glücklich, denke ständig über Alternativen nach. Mein Traum wäre es, im Bereich der Erneuerbaren Energien zu arbeiten, das würde mich ziemlich erfüllen. Zudem geht mir die deskriptive Denkweise der Ärzte auf den Zeiger, ich war schon immer mathe- und physikbegeistert.

Ich könnte mir wirklich in den Hintern beißen, nicht was anderes gemacht zu haben. Und das macht mich wirklich fertig (obwohl es auch durchaus schöne Momente gibt in der Medizin.. ich denke nur immer, da ist noch was Besseres.)

Aber jetzt abzubrechen, nach 4 Jahren?? Ansonsten wäre ich mit 25 promovierter Arzt, könnte dann noch was anderes studieren. Ich weiß einfach nicht weiter.. das klingt alles wie verdammte Wohlstandssorgen aber ich grüble momentan Tag und Nacht.

Ich würde mich riesig freuen, wenn mir jemand weiterhelfen könnte... sei es durch eigene Erfahrung oder hilfreiche Ratschläge.

Danke im Voraus!!

Medizin, Wirtschaftsingenieurwesen, Physikstudium
Erklärung zur Beschleunigung in einer Kreisbewegung?

Gerade habe ich fast alles zu Kreisbewegungen verstanden und bin jetzt dabei, das letzte Rätsel diesbezüglich zu knacken, und zwar die Beschleunigung.

Was ich eigentlich immer dachte, war, dass die Beschleunigung die 2. Ableitung von r ist. Ich meine, der Vektor von v ist ja auch die Ableitung von r.

Dementsprechend dachte ich, dass der Vektor von der Zentripetalbeschleunigung die 2. Ableitung von r ist, weil das von dem Vektorinhalt so passt, aber anscheinend steht davor nicht 2. zeitliche Ableitung von phi, sondern was anderes, deshalb fällt das schon mal weg?

Ist es stattdessen richtig, dass der eine Vektor von a antiparallel zu r ist, und der andere (anti)parallel zu v? Dann würde das, was im Vektor steht, schonmal Sinn machen.

Und das Zeug davor? Wenn die Vektoren einfach nur die (anti)parallele Version von einem anderen Vektor sind, hat das auch nichts mit Ableitung zu tun, oder? Heißt das, das Zeug vor den Beschleunigungsvektoren hat z.B. nichts mit der Kettenregel einer Ableitung zu tun, im Gegendatz zu dem Zeug vor V?

Oder sind die Vektoren doch Ableitungen von irgendwas? Wenn ja, ich dachte, a ist immer 2. Ableitung von r, wieso sind das dann unterschiedliche Vektoren?

Oder geht es bei dem Zeug davor einfach nur darum, wie lang der Vektor ist?

Also bei dem 2. dann w^2r, weil das die Länge eines normalen Beschleunigungsvektors ist, oder?

Und bei dem 1. Teil die Winkelbeschleunigung. In dem Fall hat dann R nichts mit der Beschleunigungsformel zu tun, weil die Winkelbeschleunigung nur d^2phi/dt^2 ist?

Also besteht die Gesamtbeschleunigung aus 2 Teilen, dabei geben die Vektoren die Richtung an und der Teil davor jeweils die Länge?

Oder hat das doch was mit Ableitung von v oder r zu tun?

Entschuldigt die lange Frage, ich hoffe, man konnte sie verstehen.

Und aus Interesse, Wieso ist da nur ein Vektor a aufgezeichnet?

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Mathematik, Geschwindigkeit, Biologiestudium, Experimentalphysik, Formel, Mathematikstudium, Physiker, Vektoren, Vektorrechnung, Kinematik, Kreisbewegung, Physikstudium