Stück unterhalb der Lichtgeschwindigkeit F = m * a = q * E; a = eE/m =ca 4,79 10^10 m/s²; a : g =ca 4,88 10^9. Das ist nach einer Sekunde schon 160 fache Lichtgeschwindigkeit. Deshalb besser mit m = m0 / wurzel (1 - (v/c)²)
Beiträge von franz
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1. V. wird benötigt, um z.B. Wasser von 100 °C in das Gas Wasserdampf zu verwandeln (gegen die Bindung der Wassermoleküle). Damit passiert noch keine Erwärmung. Umgekehrt die K., wird bei Dampf / Flüssigkeit frei.
2. Unterkühlte Flüssigkeit; Gefrierpunkterniedrigung
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Fliehkraft m v² / r und Gewicht m g bilden ein Kräfteparallelogramm, für dessen Winkel gegen die Senkrechte tan alpha = (m v² / r): mg = v² / rg. Für 5 ° sind das v = wurzel (rg tan 5°) =ca 183 km/h. Bei dieser Geschwindigkeit ist die Resultierende im Waggon etwa senkrecht (und etwas über dem Normalgewicht).
F. -
Vermutlich geht es nur um eine grobe Abschätzung. Die könnte man am Modell vornehmen, z.B. Globus. Man klebt einen Fadenanfang bei Berlin an (oder mit Stecknadel), sucht eine Position über dem Äquator, mißt die erste Länge.
Mein Globus 1 : 60 000 000; Höhe rund 36 000 km, macht 60 cm Höhe. Von da nach Washington.
Grobe Schätzung 2 * 36 000 + nochwas = 80 000 km gesamt. Dafür braucht das Signal rund 1/4 Sekunde.
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Vorüberlegung
Ich nehme mal an, daß der Kontakt über einen(!) Satelliten läuft. Diese Dinger kreisen mit Radius 42.157 km über dem Äquator. Doch wo; keine Ahnung. Zweitens müßten wir aus den Positionen von Washington (38° 53' N, 77° 2' W) und Berlin (52° 31' N, 13° 25' O) die Strecke Berlin - Satellit - Washington berechnen = s; noch nicht nachgedacht. Die Laufzeit wäre dann t = s / c.
Die oben genannte Entfernung ist sicher auf der Erdoberfläche gemessen, vielleicht kann man das irgendwie "verwursten"?
Mein Gefühl sagt, daß hier eine schlichtere Lösung gewünscht ist.
F
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NB: Die Geschwindigkeit der Satelliten auf Kreisbahnen nimmt mit größerem Abstand ab: m v² / r = G m M / r²; v(r) = wurzel( G M / r). Und umgekehrt nimmt sie bei Annäherung an die Erde zu; mit wachsender Reibung usw.
mfG
Franz -
Hallo Robby!
Danke der Nachfrage. Sagen wir mal so: Ich liebe es mathematisch / physikalische Probleme zu bearbeiten / knacken. Das dauert manchmal; ich habe hier eine Frage, die hat schon 40 Jahre auf dem Buckel und ziert sich immer noch.

F.
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allgemein p V = n R T; m = n * M; N = n * NA; T in K Kelvin
a) n = m / M(N2); V = n R T / p
b) m = n * M(Ar); n = p V / RT
c) N = n * NA; n = p V / RT -
Tafelwerk
1 mmHg = 1 Torr = 133,32; 745 mmHg = 99 323,4 Pa; 1 Pa = 10^-5 bar; also 0,993 bar.
PS Bei neuen Fragen bitte neuen Betreff.
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Keine Frage: Wir werden Atomstrom bei den Nachbarn kaufen; weltweit boomt der Neubau von Kernkraftwerken und wir werden bald ausländische Fachleute brauchen zum Abriß unserer eigenen. Strom kommt halt aus der Steckdose, wie es bei den Atomfreien so schön heißt. Hoffen wir nur, daß sich das Klima tatsächlich erwärmt ... F.
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Masse (m) = Dichte (rho) * Volumen (V)
mW cW (tW - t) * x = mE cE (0 - tE) + mE * qE + mE cW (t - 0)
x mW cW tW - x mW cW t = - mE cE tE + mE qE + mE cW t
t (mE cW + x mW cW) = - mE cE tE + mE qE - xmW cW tW
t = (- mE cE tE + mE qE - xmW cW tW) : (mE cW + x mW cW) -
c) Ob warm oder kalt, hängt vom Ergebnis b) ab. Angenommen t < 38 °C, dann braucht man noch heißes Wasser H. Wieder ein Wärmeaustausch: mH c (72 - 38) °C = mK c (38 °C - t) -> Masse Heißwasser mH.
[Abgesehen davon, daß im Kühlraum kein Eis ist; wäre das teuer und unhygienisch.]
Hometrainer haben keinen Dynamo; und Fahrraddynamos sind gesetzlich auf 6 V und 3 W (also 0,5 A) begrenzt. Außerdem fehlt ein Zusammenhang dieser Leistungsangabe zur Geschwindigkeit des "Rades".
Wärme = Elektroenergie bringt zwar die Heizzeit / Fahrzeit, aber keine "Kilometer". -
NB rhoE(-20 °C) =ca 0,920 g / cm³. Das läuft nicht rund.
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Neuer Schirm (22"), neues Glück.
Nebenbei: Die Anomalie gilt für Wasser, nicht für Eis. Dieses zieht sich ganz normal zusammen mit Abkühlung; erhöht dabei die Dichte.
Wegen der zahlenmäßigen Unklarheiten erstmal die allgemeine Lösung.
Falls aus der Dichte die Temperatur bestimmt werden soll:
rho(t) = m / V(t) = m / V(0)(1 + 3 alpha delta t) = rho(0) /(1 + 3 alpha delta t) -> delta t = (rho(0) / rho(t) - 1) / 3 alpha. alpha der Längenausdehnungskoeffizient von Eis =ca 5,1 * 10^-5 /K; t hier die Celsiustemperatur.
tE Eistemperatur
tW Warmwasser
t Mischtemperatur
x Wärmeverlust 12 % ; x = 0,88
mE Masse Eis = rho * V
cE spez. Wärmekapazität Eis
qE spezif. Schmelzwärme Eis
cW Wassera) m Ges = rhoW * VW+ rhoE*VE
b) Wärmeabgabe Warmwasser -> Erwärmung Eis + chmelzen Eis + Erwärmung des "Eis" Wassers
mW cW (tW - t) * x = mE cE (0 - tE) + mE * qE + mE cW (t - 0)
Umstellen nach t; gesuchte Mischtemperatur.Ob der Faktor x an diese Stelle gehört, ist mir von der Fragestellung her nicht ganz klar.
F
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Theoretisch ließe sich die Eistemperatur aus der Dichte berechnen; nur leider ist der Wert nonsens (bei 0 °C 0,917 g / cm³ und darunter ein noch höherer Wert); ebenso wie cE (2,09 kJ / kgK). Über die Schmelzwärme würde ich mal schlaumachen.
Kann jetzt leider nicht schreiben - Monitorproblem. -
Welche Temperatur hat das Eis?
Bitte cE überprüfen!
Welche Schmelzwärme hat Eis (wenn schon alle Konstanten vorgegeben sind)?
Was hat der Dynamo mit dem Quirl zu tun? -
Unter der Annahme, daß die Grundgebühr einmalig für den Betrieb aller Lampen anfällt und abgesehen von der unrealistischen Leistungsangabe: Kosten = 12 * 9,50 € + 80 * 365 * (9 + 35/60) *230 * 0,75 * 0,20 € / 1000 = 9768,25 .
Moral: Strompreis zu hoch.
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Chapeau Nicolas!
Und als Dank ... eine kleine Aufgabe
Um die Erde wird der bekannte Draht gelegt und dann um einen Meter verlängert. Wieweit kann man ihn (an einer Stelle!) anheben?Salut
Franz -
Hallo allerseits!
Besteht hier eventuell Interesse am Diskutieren / Bearbeiten von physikalisch orientierten (Knobel-)Aufgaben, die auch etwas anspruchsvoller sein dürfen?
mfg
Franz -
Hallo Nicolas,
Hut ab vor Deiner Engelsgeduld!
Zum Chiemsee fällt mir übrigens eine kleine Aufgabe ein: Wie hoch ist der (als kreisrund angenommene) See in der Mitte (infolge der Erdkrümmung)?
Schönes Wochenende!
F.