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[quote="para"][quote="FIPI'"]Dennoch leuchtet mir eben nicht ein, wie die Masse beim Kräfteansatz um den Faktor 2 größer sein kann als bei dem Energieansatz wie er oben in der Lösung angewendet wurde. :([/quote] Beim Energieansatz interessiert dich, welche Masse um welche Strecke gehoben wurde. In der obigen Betrachtung ist das eine Wassersäule der Länge y (deren Schwerpunkt um die Strecke y gehoben wird). Beim Kräfteansatz ist die Differenz der Kräfte auf beiden Seiten entscheidend. Nun kommt jedoch nicht nur auf einer Seite die Gewichtskraft der Wassersäule der Länge y hinzu, sondern eben diese Wassersäule fehlt auch auf der anderen Seite. In der Differenz der Kräfte erhält man so einen Faktor 2 (mal die Gewichtskraft der Wassersäule der Länge y).[/quote]
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para
Verfasst am: 02. Jun 2014 21:55
Titel:
FIPI' hat Folgendes geschrieben:
Dennoch leuchtet mir eben nicht ein, wie die Masse beim Kräfteansatz um den Faktor 2 größer sein kann als bei dem Energieansatz wie er oben in der Lösung angewendet wurde.
Beim Energieansatz interessiert dich, welche Masse um welche Strecke gehoben wurde. In der obigen Betrachtung ist das eine Wassersäule der Länge y (deren Schwerpunkt um die Strecke y gehoben wird).
Beim Kräfteansatz ist die Differenz der Kräfte auf beiden Seiten entscheidend. Nun kommt jedoch nicht nur auf einer Seite die Gewichtskraft der Wassersäule der Länge y hinzu, sondern eben diese Wassersäule fehlt auch auf der anderen Seite. In der Differenz der Kräfte erhält man so einen Faktor 2 (mal die Gewichtskraft der Wassersäule der Länge y).
FIPI'
Verfasst am: 02. Jun 2014 00:57
Titel:
Hi,
Ja dieser Faktor 2 kommt auch im Kräfte Ansatz vor, z.B hier:
http://de.m.wikipedia.org/wiki/Wasserpendel
Dennoch leuchtet mir eben nicht ein, wie die Masse beim Kräfteansatz um den Faktor 2 größer sein kann als bei dem Energieansatz wie er oben in der Lösung angewendet wurde.
para
Verfasst am: 02. Jun 2014 00:38
Titel:
FIPI' hat Folgendes geschrieben:
Und dort immer mit dem 2*h bzw 2*y ..
Aber anhand Deiner Zeichnung scheint es wohl wirklich abhängig davon zu sein, wo man diesen Strich zieht, der die Gleichgewichtslage definiert.
Der Ausdruck für die potentielle Energie sollte am Ende schon unabhängig davon sein, wo man den Nullpunkt setzt. Additive Konstanten sind natürlich immer erlaubt, aber einen Faktor 2 kann man da nicht ohne Weiteres "wegdiskutieren". ;-)
Kann es sein, dass der Faktor den du vermisst bei einem Ansatz über Kräfte vorkommt? Wie man in der Skizze leicht sieht, entspricht die Differenz der Gewichtskräfte auf beiden Seiten gerade der Gewichtskraft einer Wassersäule der Länge 2y.
FIPI'
Verfasst am: 01. Jun 2014 23:35
Titel:
Hey danke!
So wird das schon klarer. Naja, mit "normal" meine ich die Formel so, wie sie in der Literatur, in meiner Formelsammlung, als auch im Skript vorkommt. Und dort immer mit dem 2*h bzw 2*y ..
Aber anhand Deiner Zeichnung scheint es wohl wirklich abhängig davon zu sein, wo man diesen Strich zieht, der die Gleichgewichtslage definiert.
para
Verfasst am: 01. Jun 2014 19:24
Titel:
FIPI' hat Folgendes geschrieben:
[...] nicht aber wenn wir das "normal" bzw. laut Formel mit
gerechnet hätten.
Was meinst du mit "normal"? Wenn du dir die angehängte Skizze anschaust: wie würdest du dort die potentielle Energie im ausgelenkten Zustand berechnen?
FIPI'
Verfasst am: 01. Jun 2014 18:03
Titel:
Hey,
vielen Dank für die Antworten!
Also die Antwort auf die 2.te Frage leuchtet mir ein, die Antwort auf die erste leider nicht so ganz. Ich meine, wir kommen ja auch nur mit der in der Musterlösung benutzten Form zu der Musterlösung, nicht aber wenn wir das "normal" bzw. laut Formel mit
gerechnet hätten. Es leuchtet mir zwar ein wenig ein, was Du gesagt hast, jeoch kann ich das so nicht ohne weiteres erkennen. Selbst die Tutorin hat auf meine Frage hin keine passende Antwort darauf gehabt, daher ist die Verwirrung diesbezüglich noch größer.
-
Verfasst am: 01. Jun 2014 17:31
Titel:
Bezogen auf die Gleichgewichtslage kann man die ausgelenkte Situation so beschreiben, dass eine Wassersäule der Länge y einem Arm entnommen und auf den anderen geschichtet wird. Dabei wird der Schwerpunkt dieser Säule um y gehoben, womit man den Ausdruck für die potentielle Energie in der Musterlösung erhält.
Der Satz "
oder
" sagt nur, dass (mindestens) eine der beiden Bedingungen erfüllt sein muss, um deine DGL zu lösen - aber nicht, dass beide Bedingungen zu einer Schwingung führen.
Setzt du
, also
folgt damit auch
und
. Du erhältst also eine statische Lösung, aber keine Schwingung.
FIPI'
Verfasst am: 01. Jun 2014 16:34
Titel: Aufgabe + Musterlösung: U-Rohr
Hallo Leute,
ich habe hier eine Aufgabenstellung + Musterlösung zum U-Rohr, verstehe allerdings 2 Punkte bei der Musterlösung nicht.
1. Wieso wird in der Aufgabe bzw. in der Lösung mit
bzw.
gerechnet, anstatt mit
, wie es normalerweise der Fall wäre?
2. Wieso wird im unteren Teil erwähnt, dass man entweder
ODER
= 0 setzen könnte? Setze ich
bekomme ich kein Ergebnis heraus - zumindest nicht die Lösungsformel von
, da im Ergebnis kein g oder l vorhanden ist..
Könntet Ihr mir da ein wenig auf die Sprünge helfen?
Vielen Dank!