Pokal & Aufgaben zur praktischen Physik

förb

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dämlicher Flanders
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Hey Leute,

wie in meinem [url="https://www.bassic.de/permalink.asp?ID=10690"]Blog[/url] vermerkt:
Ich habe einen Pokal zu vergeben...deswegen hier eine Aufgabe zur praktischen Physik....wer mir diese Aufgaben fehlerfrei gelöst per PN zuschickt (Lösungsweg und ggf. Erklärung inbegriffen!) oder als erster komplett richtig postet, bekommt diesen Pokal! :-)
Ich bitte manche Fragen nicht zu ernst zu nehmen....andere die eindeutig lösbar sind schon! [:D]

Es gilt die Konstante: m(Kuh) = 400 kg

Mechanik:
Eine Kuh galoppiere beschleunigt (a = 3m/s² auf eine andere, stehende aus bestimmter Entfernung zu (v0 = 0m/s). Bei dem auftretenden unelastischen Stoß werden 90% der kinetischen Energie in Verformungsarbeit umgesetzt. Berechnen Sie die Verformungsarbeit in Abhängigkeit vom Anlaufweg s und stellen Sie den Zusammenhang graphisch dar.

Elektrizitätslehre:
1. Die Kuh beiße in den elektrisch geladenen Weidezaun (U=40V). Ein Strommessgerät registriert durch die Kuh einen Strom von 0.5 mA. Wie hoch ist der Ohmsche Widerstand des Tieres?

2. Dieselbe Kuh werde nun mit einer Spule (L= 0.5H) in Reihe geschaltet und an eine Wechselspannung von 50Hz gelegt. Berechnen Sie den Scheinwiderstand Z dieses RL-Gliedes und die Phasenverschiebung j zwischen Strom und Spannung, wobei der Widerstand der Spule vernachlässigbar ist.

Quantenmechanik:
1. Die Kuh befinde sich auf einer Weide, die ringsum durch einen Zaun abgegrenzt ist. Der Weidezaun sei ideal gebaut, so dass die Kuh ihn (klassisch gesehen) nicht passieren kann. Begründen Sie, dass man die Kuh trotzdem mit gewisser Wahrscheinlichkeit außerhalb der Weide antrifft!

2. Unter Verletzung der Energiehaltung können nach der Heisenbergschen Unschärferelation kurzfristig sogenannte virtuelle Teilchen entstehen. Berechnen Sie die Lebensdauer einer virtuellen Kuh.

3. "Schrödingers Kuh" (es ist vorteilhaft das Experiment "Schrödingers Katze" zu kennen!): Ein Mensch sperrt eine Kuh in einen Atombunker, aus dem keine Information nach außen dringt. Für den Beobachter ist die Kuh dann quantentheoretisch sowohl tot als auch lebendig (nicht "entweder ... oder"!). Erklären Sie den scheinbaren Widerspruch!

4. Berechnen Sie die De-Broglie-Wellenlänge einer Kuh, die mit v=10 m/s auf der Weide galoppiert. Bis zur welchen Größenordnungen könnte man mit dieser Welle in der Mikroskopie Strukturen auflösen? Wieso benutzt man in der Strukturforschung keine Kühe?

Kernphysik:
Die Kuh frisst auf der Weide 8 Stunden lang pro Stunde 2kg radioaktiv verseuchtes Gras mit einem K-40-Gehalt von 0.01%. Während dieser Zeit scheidet die Kuh stündlich Fladen von 1kg aus (die K-40-Konzentration in den Fladen sei näherungsweise ebenfalls 0.01%). Berechnen Sie die Anzahl der K-40-Atome in der Kuh drei Wochen nach der Beendigung des Fressens unter Verwendung geeigneter Näherungen (die Kuh stelle während dieser Zeit auch das Abkoten ein).

Also haut rein!
~f~
 
Ja genau... [8D]

Du könntest ihn mir auch einfach so geben und dafür ein nettes "Dankeschön" bekommen. harr harr [:-P]

Mach ne Zeitbegrenzung und wenns bis dahin keiner schafft krieg ich ihn ok? [¦)]

Lg Sledge
 
Okay....bei keiner RICHTIGEN Lösung, gewinnt die Lösung mit den kreativsten Antworten!

Zeitlimit ist bis nächste Woche Samstag Mittag um 12.00! :-)

förb
 
muss alles richtig gelöst sein, oder gelten auch lösungen, die nur einen teil der lösung beinhalten?
 
Hier ist die Lösung:

Auf der saftig günen Wiese
weidet ausgerechnet diese
eine Kuh,
eine Kuh.

Ach ihr Herz ist voller Sehnen
und im Auge schimmern Tränen
ab und zu,
ab und zu.

Was ihr schmeckt das wiederkautse
mit der Schnauze, dann verdautse
und macht muh,
und macht muh.

Träumend und das Maul bewegend,
schautse dämlich in die Gegend
grad wie du,
grad wie du.

(Heinz Erhardt, Die Kuh) [;-)]
 
Nymi: schönes Gedicht...aber enthält leider nicht alle der gerforderten Lösungen! ;-)

Mayer: Den Pokal erhält derjenige der mir zuerst ALLE aufgaben richtig gelöst präsentiert!

have fun!
förb
 
zu Mechanik:
Zur Verformungsarbeit : Bein putt!

Zur Elektrizitätslehre 1:
Natürlich kommt es auf das Herz der Kuh an......je fetter desto mehr Widerstand.....Allerdings habe ich den Durchschnittswert berechnet aller Kühe zwischen Kalifornien und dem Aldi Markt in Berlin und raus kam etwas mehr als eine Ampeg 8x10 der Classicserie haben würde...

Zur Elektrizitätslehre 2:
Gehen wir davon aus: Die Spule ist eine 2,3568 Tonnen schwere Spule aus dem Maisanbaufeldern in Kuala Lumpur. Dann wäre Z= Sonneneinstrahlung mal Erdanziehung durch die Dichte( Masse) einer gepressten Bananenschale. Also ist diese Antwort ganz klar 14!

Zur Quantenmechanik 1:
Die Möglichkeit besteht wenn ein Hubschrauber der Navy gekarpert wird, durch einen Laden fliegt der gute Sicherheitsgurte verkauft, sie sich an den Kufen verfangen, er zur Wiese fliegt auf der die Kuh muht und sie dann einklinken lässt und ca 3,5 Meter über den Zaun hebt und sie ablässt. Diese Wahrscheinlichkeit ist dennoch so gering als ob man eine Colaflasche mitten auf ein 3000qm grosses leeres Feld stellt, ein Vogel um Punkt 12 anfliegt und sich mit dem rechten Bein in die Flasche stellt.

Zur Quantenmechanik 2:
Eine virtuelle Kuh hat dank der ausgereiften Klontechnik im www eine hervorragende Chance zu überleben! Irgendwann und davon bin ich persönlich überzeugt, wird es nurnoch virtuelle Kühe geben. Vielleicht auch Heuschrecken..... Kurz, Sie können ca. 2345, 4912 Jahre überleben.

Zur Quantenmechanik 3:
Das ist eine Fangfrage - es gibt keinerlei Widerspruch!

Zur Quantenmechanik 4:
a) Die Wellenlänge ist 3! (nach Begründung wurde nicht gefragt...)
b) Strukturen kann man nur dann auflösen wenn die Flohkollonie auf dem Fell der Kuh die maximale Ausdehnung von 5 Föhe/ Quardratzentimeter nicht überstiegen hat. Sonst ist auch das sehr unwahrscheinlich.
c) Eine Kuh kann, schlicht und ergreifend, nicht kotzen. Deswegen kann sie auch keine Strukturen auskotzen und ist somit ungeeignet...

Zu Kernphysik:
Okay, eigentlich eine Fangfrage weil der Zaun ja perfekt gebaut wurde und somit keine Verseuchung eintreten kann - aber ich will davon ausgehen das dieser Zaun nicht mehr existiert - ein qualifizierter und diplomierter Wissenschaftler hat ihn abbauen lassen....aber okay:

Die Atome wären von der Zahl her etwa 4,12. aber weil sie 3 Wochen (21 Tage) nichts isst ist sie leider tot gegangen...arme Kuh und ich sag nuhhh - muh!


Chris =)

 
Dann wollen wir mal...

Zu 1.

Nach dem II. Newtonschen Gesetz gilt: F=m*a

--> F= 400kg * 3 m/s
--> F= 1,2 kN

90% v 1,2 kN= 1,08 kN

W= F*s
--> W(v) = 1080N * s

Graphische Darstellung:

fehlt leider, da min scheiß scanner nicht will *grummel* Hat auf alle Fälle einen guten Anstieg ;D bei 1m strecke sind wir bei 1080 N Arbeit

2)

Scheinwiderstand Z = Wurzel aus (R^2+X^2), da R vernachlässigt werden kann:
--> Z = X

X=w*L

w= 2[pi]*f
w= 2[pi]*50Hz
w= 314,2 s^-1

--> X= 314,2 s^-1 * 0,5 H = 157,1 Ohm
Phasenverschiebung: Keine ahnung, vielleicht 89,6 ???



So, das zum rechnen, jetzt zur Quantenmechanik:

1. Nach der Quantentheorie können Teilchen von einem Punkt zum anderen absolut jeden Weg nehmen, also auch einen, der sie ausserhalb des GZauns führt...Deswegen kann es passieren dass die Kuh auerhalb des Zaun auftaucht.

2. Virtuelle Teilchen entstehen immer nur für einen kuzen Moment und vernichten sich dann wider, dementsprechend ist eine berechnung der Lebensdauer nicht möglich. Desweiteren kann man virtuelle teilchen nicht direkt messen sondern nur ihre indirekten auswirkungen (casimir-effekt), ein weiterer grund, der eine Berechnung ausschließt.

3. du hast noch einiges Vergessen, es ist kein Atombunker, sondern ein geschlossener Raum, in dem ein demnächst (wahrscheinlich) zerfallendes Atom befinden. Wenn es zerfällt, stirbt die Kuh weil ein tötungsmechanismus ausgelöst wird. Wenn die Zeit für den wahrscheinlichen Verfall abeglaufen ist, befindet sich das Atom in der Überlagerung, soll heißen es ist zerfallen und nicht zerfallen, demzufolge wäre die Kuh auch tod und nicht tod...

4. und Kernphyik: Hab ich leider noch nie gemacht, und auch mein Tafelwerk konnte mir nicht genug weiterhelfen um das rauszubekommen. Bin auf die Auflösung gespannt, ich neige dazu ständig fehler zu machen bei sowas...
 
Zuletzt bearbeitet:

Deuce: Für was hälst du mich? :D
Sind keine Hausaufgaben...kann schon von daher nicht sein da Quantenmechanik nicht zum Schulstoff gehört und ich ja noch Schüler bin!

Es geht wirklich nur um den Pokal! ;-)
 
quantenmechanik gehört zum schulstoff im physik-lk...ich spreche da aus erfahrung, weil es bei uns einen gibt hihi
 

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