Beiträge von franz

    Richtig, Kräfteparallelogramm am Körper: senkrecht nach unten das Gewicht FG, welches "zerfällt" in die Hangabtriebskraft FH (parallel zum Hang; hangabwärts) und die Normalkraft FN (senkrechte gegen den Hang).
    Neigungswinkel des Hangs alpha
    h Höhe gegenüber Ausgangslage
    s Entfernung (auf dem Hang)gegenüber dem Ausgangspunkt
    s = h / sin alpha
    FG = m g
    FH = FG sin alpha = mg sin alpha
    FN = FG cos alpha = mg cos alpha

    Die (Gleit-)Reibung wirkt jeweils entgegen der Bewegung und ist
    FR = f * FN = f m g cos alpha
    Bei dem anfänglichen Aufwärtsrutschen wird durch die Reibung Arbeit verrichtet (FR * s), dem Körper Energie entzogen und außerdem Bewegungsenergie (m/2 v²) in Lageenergie (m g h) umgewandelt. Wie weit rutscht er hoch?
    1/2 m v1² = m g h + FR * s = m g h + f m g cos alpha * h / sin alpha
    h* = v² : [2g * (1 + f / tan alpha)] =ca 12,04 m. Entspricht einem Weg
    s* = h* / sin alpha =ca 24,09 m

    Problematisch ist, ob er aus dieser zeitweiligen oberen Ruhelage wieder (nach unten) in Bewegung kommt. Er unterliegt jetzt der (uns nicht bekannten) Haftreibung, die größer als die Gleitreibung ist. [Lassen wir es bei f.]

    Ist die Hangabtriebskraft dort größer als die Reibung?
    FH = m g sin alpha
    FR = f m g cos alpha
    FH : FR = sin alpha : (f cos alpha) =ca 1,44.
    Also klappt es, er beginnt wieder zu rutschen.

    Energiesatz (* oben, 2 unten)
    m g h* = f m g cos alpha h* / sin alpha + m/2 v2²
    v2 = wurzel [ 2 g h* (1 - f / tan alpha)] =ca 8,5 m/s

    1. m(H2SO4) = 980 kg; m(H2) = m(H2SO4) * M(H2) / M(SO4) = 20,42 kg
    2. CuS, Cu2S ?
    3. Vermutlich 245,3 g H2SO4, also 2,5 mol; wozu 5 mol KOH, also 500 L nötig sind.
    5. Mischungskreuz; 1,3 kg Wasser
    6. 2,3 L * 1,5 mol / L = 3,45 mol ~ 126 g HCl ~ 109 mL

    Energiesatz m g H = 1/2 m vo² ; H = vo² / 2g
    bzw. Gesamtzeit H = g/2 T² ; T = wurzel (2 H / g) = vo / g
    Fallend h1(t) = H - g/2 t²
    Steigend h2(t) = - g/2 t² + vo*t
    gleichsetzen; Treffzeit t* = vo / 2g = T / 2 = ca 0,18 s
    in h1 einsetzen
    h(t*) = 3/8 vo² / g = 3/4 H =ca 0,47 m

    Danke für die mathematischen Hinweise!

    In der Aufgabe gibt es jedoch keine altersspezifischen Daten zur Fertilität oder Mortalität; warum also mit Kanonen nach Spatzen schießen?

    Was die Oberstufe angeht: Ich würde sehr viel dafür geben, daß sie noch vor mir läge.

    Schönen Sonntag noch!
    F.

    Für laminar umströmte Kugeln ist die Widerstandskraft F = 6 pi eta (dynamische Viskosität) * v * r. Im stationären Zustand (konstante Sinkgeschwindigkeit) ist Gesamtkraft = Gewicht (m g) - F = 0; m = rho * 4pi/3 * r³; v = 2 rho g r² : 9eta.
    eta(Luft 20 °C) = 0,0182 mPa s

    Bei Präzisionsmessungen (MILLIKAN Versuch) wird der natürlich zu berücksichtigende Auftrieb trickreich (Polungswechsel des Feldes) umgangen.

    1) Wie beim Banktresen macht es auch hier einen gravierenden Unterschied, ob etwas von A nach B oder von B nach A geschoben wird.

    2) "Radioaktive" Strahlung gibt es nicht; gemeint ist die bei Kernumwandlungen entstehenden ionisierenden Strahlungen. [Einem Elektron z.B. sieht man es später nicht mehr an, wie es ausgesandt wurde.]

    Über deren Energie läßt sich so allgemein wenig sagen; von null bis unendlich quasi. :)

    Zugkraft = Gewicht : Anzahl der Seile (zwischen fester und loser Rolle)
    1) F = (450 N + 3 * 30 N) : 6 = 90 N
    L = 6 * Lo = 24 m

    2) 36 : 9 = 4 Seile; 4 Rollen; Last = F * 4 - lose Rollen = 480 N

    3) Voller Eimer = F * 4 - lose Rollen (20 N?) = 460 N; leer also 60 N.

    Bei ebener Bewegung sind Kraft (Gewicht) und Weg senkrecht. Bei genauerer Berechnung W = F * s muß man vektoriell rechnen bzw. darf nur die Kraft in Wegrichtung nehmen (hier = 0). Insofern wird keine (Hub)Arbeit verrichtet.

    Andere Frage, wie das realistisch einzuschätzen ist. Oder wie der Energieumsatz bei Lebewesen überhaupt ist.

    Nehme an, daß der Dampf von 100 °C auf 65 °C herunter"kondensiert" wird. Pro Stunde dazu nötige Wärmemenge W = 220 kg * 2256 kJ / kg + 220 kg * 4,19 kJ / kgK * (100 - 65) K = 528 583 kJ. Damit wird das Kühlwasser aufgeheizt W = m c delta_t; m = W / c*delta_T =ca 2294 kg (pro Stunde)

    Eine praktische Frage, ganz am Rande: Bei 6,9 % pro Minute ist der Strahler nach einer halben Stunde ziemlich aufgebraucht. Von daher: Wie erfolgt eigentlich die Versorgung der radiologischen Einrichtungen mit Tc99m (haben die einen Reaktor in der Besenkammer)?

    Gruß, F.

    1) Korrektur
    Ellipse: x² / a² + y² / b² = 1
    y = f(x) = b/a * wurzel (a² - x²)
    f'(x) = -b/a * x / wurzel (a² - x²)
    Anstieg der Geraden durch P(x; f(x)) und Po(xo; yo)
    g'(x) = (f(x) - yo) / (x - xo) =! f'(x) ->
    quadratische Gleichung für x (etwas sperrig)
    F.

    Erste Überlegung: Man verlängert die Seite d über D hinaus, b über C hinaus; Schnittpunkte E; ABE ~ DCE. Mit Sinussatz c : sin gamma (= 180 - alpha - beta) = DE : sin beta -> DCE.

    Mein Verdacht, daß jedes ähnliche Dreieck mit entsprechendem Trapez Lösung ist?! (Nach unten verlängert.) Bitte um Überprüfung.
    F.