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Physik D

Begriffe, Formeln etc. aus dem Physik D Lehrgang der PHZH HS15

Begriffe, Formeln etc. aus dem Physik D Lehrgang der PHZH HS15


Kartei Details

Karten 25
Sprache Deutsch
Kategorie Physik
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 19.11.2015 / 27.05.2023
Lizenzierung Keine Angabe    (Mazze)
Weblink
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Was gilt für eine gleichförmige Bewegung eines Massenpunktes?

\(\vec{p}=const. \quad \vec{F}=0 \quad \vec{M}_0 =0 \\\vec{L}_0 =const\)

  1. Wie lautet der Drallsatz?

\(\frac {d \vec{L}_0}{dt} = \vec{M}_0\)

Wenn gilt

\(\frac {d \vec{L}_0 }{dt}=0\)

Was bedeutet das?

Die Änderung des Drehimpulses nach der Zeit ist gleich 0 und somit ist \(\vec{L}_0\) konstant.

Die Grössen \(\vec {L}_0 \) und \(\vec {M}_0\) enthalten den Ortsvektor \(\vec r\) .

  1. Wann sind diese Grössen also erst definiert?
  2. Wie heissen die Grössen?
  3. Wie lautet deren Formeln?

  1. Die Grössen sind erst definiert, wenn ein Bezugspunkt 0 festgelegt wurde.
  2. Drehimpuls und Drehmoment.
  3. \(\vec {L}_0 = \vec r \times \vec p\\ \vec {M}_0 = \vec r \times \vec F\)

  1. Was ist gibt die Kreisfrequenz an?
  2. Was ist der Unterschied von Kreisfrequenz, Winkelgeschwindigkeit und Winkelfrequenz?
  3. Was ist die Einheit der Kreisfrequen?
  4. Wie kann die Kreisfrequenz definiert werden?

  1. Mass dafür, wie schnell eine Schwingung abläuft. Sie gibt den überstrichenen Phasenwinkel der Schwingung pro Zeitspanne an. (Im Gegensatz zur Frequenz, welche die Anzahl Schwingungsperioden bezogen auf eine Zeitspanne angibt.
  2. Kein Unterschied
  3. Die Einheit der Kreisfrequenz ist: \(s^{-1}\)
  4. \(\omega = 2\pi f= \frac{2\pi}{T}\\ \omega = \frac{d\phi}{dt}\\ \omega = \frac{v}r, v= Bahngeschwindigkeit \\\omega=\frac{L_0}{J_0}\)

Nenne äquivalente physikalische Grössen bei der Translation und der Rotation

Siehe Bild

  1. Was ist speziell an einem abgeschlossenes System?
  2. Was gilt für ein abgeschlossenes System?

  1. Es wirken keine äusseren Kräfte auf das System.
  2. Der totale Impuls ist konstant. Und weiter:
    \(\vec F=0=\frac{d\vec{P}}{dt}, also\\ \vec P = const.\)

Und bei einer Rotation:

\(\vec M=0, \frac{\vec {L}_0}{dt}=0\)

  1. Welche Komponente von \(\vec {L}_0 \) ist bei einer Kreisbewegung unabhängig vom Bezugspunkt 0, wenn dieser auf der Drehachse liegt?
  2. Wie ist diese Komponente definiert in diesem Fall?
  3. Welche Auswirkungen hat eine Veränderung des Abstandes der Masse zum Bezugspunkt 0 in einem abgeschlossenen System in der oben angesprochenen Kreisbewegung?

1. Die z-Komponente.

Merke: Bei einer Kreisbewegung kann der Bezugspunkt 0 im Kreismittelpunkt gewählt werden - dann fällt der Drehimpuls auf die z-Achse und es gilt:

\(L_{0z}=L_0=mr^2\omega=J_0\omega \), denn \(\vec {L}_0 =\vec r \times \vec p=m\vec r\times\vec v\)

Siehe S. 2.112 im Skript.

2. \(L_{0z}=J_0\omega\)

3. Wird der Ortsvektor der Masse verkleinert, erhöht sich die Winkelgeschwindigkeit, denn die Masse bleibt ja konstant -> Beispiel Pirouette Eiskunstlauf.