| Autor |
Nachricht |
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
 aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 10:25 Titel: Stab rutscht auf Schienen im Magnetfeld>> Stabgeschw.? |
 |
|
Hallo,
ich finde meine Aufgabenstellung hier auf die Schnelle nicht...(hab morgen Physik -Püfung)
deshalb verfass ich jetzt selbst einen neuen Beitrag.
also...hier die Aufgabe, die mich zum Verzweifeln bringt:
ein Stab fällt auf zwei Schienen gleitend Richtung Boden. Die Schienen sind leitend miteinander verbunden und werden von einem senkrecht zu zu ihnen, fließenden Magnetfeld umflossen. Hier die Daten die gegeben sind:
länge stab:1m masse Stab: 1 kg Beschleunigung: g=10m/s^2
Magnetfeld B= 2 Vs/m^2
So...und jetzt soll ich die Endgeschwindigkeit des fallenden Stabes berechnen.
Die Gewichtskraft kann ich ausrechnen. wahrscheinlich sind Lorenzkraft des Leiters und Fg irgendwann mal gleich, weil eine konstante Endgeschw. rauskommen soll (sie soll übrigends 25 m/s betragen).
Ich komm auf biegen und brechen nicht drauf...wäre euch sehr dankbar, wenn ihr mir schreiben könntet wie das geht...
LG, Aneli |
|
 |
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 05. Jul 2010 10:48 Titel: |
|
|
Zur Lösung fehlen zwei Angaben:
1. Neigungswinkel der Schienen
2. Widerstand des Stabes bei Annahme widerstandsloser Schienen
Zu 1
Du sagst zwar, dass der Stab fällt, was auf eine senkrechte Bewegungsrichtung schließen lässt. Aber wie kann der Stab dann auf den Schienen gleiten. Er könnte dann bestenfalls an ihnen entlang gleiten.
Übrigens: Bist Du sicher, dass das Magnetfeld senkrecht zu den Schienen gerichtet ist. Das würde für den Fall, dass der Stab tatsächlich (senkrecht nach unten) fällt, bedeuten, dass das Magnetfeld waagrecht (parallel zur Erdoberfläche) gerichtet ist.
Ist es nicht vielmehr so, dass die Schienen geneigt sind und das Magnetfeld senkrecht nach untenoder oben oder waagrecht gerichtet ist. Das wäre nämlich die Standardform solcher Aufgaben.
Also bitte zunächst die Aufgabenstellung präzisieren. |
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
| aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 13:49 Titel: |
|
|
Hi,
ja du hast recht....ich versuchs nochmal: Die Richtung des Magnetfeldes zeigt senkrecht zum Stromkreis. Der Stromkreis besteht aus den 2 Schienen die an einem Ende miteinander verbunden sind und dem Stab, der durch eine Kraft von 10 N beschleunigt wird. Der Widerstand des Stabes beträgt 10 Ohm, der Widerstand der Schienen ist vernachlässigbar. Ach ja...in der Aufgabe steht nichts von wegen Neigung.... |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 05. Jul 2010 14:13 Titel: |
|
|
| aneli hat Folgendes geschrieben: | | ... und dem Stab, der durch eine Kraft von 10 N beschleunigt wird. |
Wozu sind dann aber Masse und Fallbeschleunigung angegeben? Das ergibt nur dann eine Kraft von 10N, wenn der Stab senkrecht nach unten fällt und das B-Feld waagrecht gerichtet ist. Wie wird dann aber der Kontakt zu den senkrecht stehenden Schienen sichergestellt? Na ja, sei's drum. Jedenfalls muss, wenn das Magnetfeld wirklich senkrecht zu den Schienen gerichtet ist, die beschleunigende Kraft mit der Lorentzkraft im Gleichgewicht sein. Also
F = I*B*l
mit I=U/R
und induzierte Spannung
U = v*B*l
In die Gleichgewichtsgleichung eingesetzt ergibt das
F = v*B²*l²/R
Das lässt sich ja nun leicht nach v auflösen.
Ich kann allerdings immer noch nicht glauben, dass die Aufgabenstellung wirklich so trivial ist. Hast Du vielleicht 'ne Skizze dazu? |
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
| aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 14:23 Titel: |
|
|
äh... es ist übrigends aufgabe 6  |
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
| aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 14:36 Titel: |
|
|
|
die masse und die fallbeschl. sind gegeben um die Fg auszurechnen...denk ich mal... diese 10 N |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 05. Jul 2010 15:26 Titel: |
|
|
| aneli hat Folgendes geschrieben: | | aber wie kommst Du auf die induzierte Spannung? Die it ja auch nicht gegeben.... |
Ist hier schon beantwortet:
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | U = v*B*l |
Dabei handelt es sich um das sog. Bewegungsinduktionsgesetz, welches Du Dir für diese einfache Problemstellung aus dem Ruheinduktionsgesetz herleiten kannst:
U = dPhi/dt
Phi = B*A
A = l*x
---> U = d/dt(B*l*x)
B und l sind Konstante, die beim Differenzieren als Faktoren erhalten bleiben
---> U = B*l*dx/dt
mit dx/dt = v
---> U = v*B*l |
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
| aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 15:40 Titel: |
|
|
|
woher nehm ich dann die daten Strecke x und die Zeit t? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 05. Jul 2010 15:44 Titel: |
|
|
Wozu brauchst Du die denn? Aus dx/dt hast Du die Geschwindigkeit v gemacht. Und das ist die gesuchte Größe. Wenn Du die gesuchte Größe schon vorher wüsstest, wozu willst du sie dann noch berechnen? Zur Erinnerung an das, was ich dir bereits gesagt habe:
| GvC hat Folgendes geschrieben: | F = v*B²*l²/R
Das lässt sich ja nun leicht nach v auflösen. |
|
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
| aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 15:46 Titel: |
|
|
|
ah... ich glaub ich habs gleich... |
|
|
aneli
Anmeldungsdatum: 05.07.2010
Beiträge: 8
|
| aneli Verfasst am: 05. Jul 2010 16:30 Titel: |
|
|
ich bin aber auch bisschen blöd... XD ich hab vorhin gedacht, das l ist ein i= Stromstärke.
Ok... ich hab zu spät mit physik angefangen und kann nicht mehr wirklich klar denken.. naja muss das beste draus machen.
Vielen Dank auf jeden Fall für Deine geduldige und Ausführliche Erklärung
LG, aneli |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
