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Lilly.B
Anmeldungsdatum: 11.09.2018
Beiträge: 2
Wohnort: Berlin
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 Lilly.B Verfasst am: 11. Sep 2018 09:57 Titel: Wie Formeln herleiten? |
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Hallo,
es ist mir etwas peinlich, das zu fragen, aber ich habe leider keine Ahnung, wie man physikalische Formeln herleitet... Es wurde zwar bei uns einmal vor gut einem Jahr in der 11. Klasse im Unterricht besprochen, jedoch war ich während dieser Zeit im Krankenhaus und die Mitschriften meiner Mitschüler helfen mir leider nicht wirklich.
Das formen vom Ansatz zur Formel kriege ich eigentlich gut hin, der Ansatz bereitet mir allerdings große Schwierigkeiten.
Ich weiß nie, wie man den Ansatz herauskriegt und wie entscheidet man, was man mit welcher Formel gleichsetzen muss? Und wenn ich eine schon gegebene Formel habe, wie soll ich dann den Ansatz dazu formen?
Habt ihr irgendwelche Tipps oder Tricks oder könnt ihr mir eine Anleitung schreiben?
Vielen Dank schon mal im Voraus und entschuldigt diese dumme Frage :/
Meine Ideen:
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Zuletzt bearbeitet von Lilly.B am 11. Sep 2018 14:17, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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moody_ds
Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515
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| moody_ds Verfasst am: 11. Sep 2018 10:47 Titel: |
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Vielleicht wäre es am besten wenn wir das anhand einer konkreten Aufgaben hier Mal durchspielen? So allgemein ist das glaube ich schwer dir ein Schema F an die Hand zu geben. |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 677
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| willyengland Verfasst am: 11. Sep 2018 11:05 Titel: |
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Ein einfaches Beispiel wäre eine Bewegung eines Körpers.
Man trägt s = f(t) auf, also ein Weg-Zeit-Diagramm.
Nun sieht man, dass der Graph linear ist.
Man folgert also s = k * t.
k definiert man als Geschwindigkeit und so hat man die Formel für eine gleichförmige Bewegung hergeleitet: s = v * t
Allgemein kann man sagen, dass man einen Parameter misst und einen anderen variiert und aus dem Graphen dann Schlussfolgerungen zieht.
_________________
Gruß Willy |
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Lilly.B
Anmeldungsdatum: 11.09.2018
Beiträge: 2
Wohnort: Berlin
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| Lilly.B Verfasst am: 11. Sep 2018 14:19 Titel: |
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| moody_ds hat Folgendes geschrieben: | | Vielleicht wäre es am besten wenn wir das anhand einer konkreten Aufgaben hier Mal durchspielen? So allgemein ist das glaube ich schwer dir ein Schema F an die Hand zu geben. |
Als erstes fällt mir da die Herleitung zum Waagerechten Wurf ein. An der bin ich nämlich vor einiger Zeit komplett verzweifelt :/ |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 11. Sep 2018 16:45 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Das liegt wahrscheinlich daran, dass der waagrechte Wurf eine zusammengesetzte Bewegung ist, deren beide Komponenten (horizontal und vertikal) man getrennt betrachtet. Viele sind zum Beispiel überrascht, wenn sie feststellen, dass ein waagrecht geworfener Stein genauso lange braucht, bis er auf dem Boden ist, wie wenn man ihn einfach senkrecht fallen lässt. Denn die Vertikalkomponente ist ja in beiden Fällen dieselbe.
Viele Grüße
Steffen |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 12. Sep 2018 09:42 Titel: |
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| Lilly.B hat Folgendes geschrieben: | | moody_ds hat Folgendes geschrieben: | | Vielleicht wäre es am besten wenn wir das anhand einer konkreten Aufgaben hier Mal durchspielen? So allgemein ist das glaube ich schwer dir ein Schema F an die Hand zu geben. |
Als erstes fällt mir da die Herleitung zum Waagerechten Wurf ein. An der bin ich nämlich vor einiger Zeit komplett verzweifelt :/ |
Schau Dir erst mal das Video an. Über die Details können wir ja dann sprechen:
https://www.youtube.com/watch?v=waWyKSICaQ4 |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 12. Sep 2018 21:33 Titel: Re: Wie Formeln herleiten? |
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| Lilly.B hat Folgendes geschrieben: | ... ich habe leider keine Ahnung, wie man physikalische Formeln herleitet...
Ich weiß nie, wie man den Ansatz herauskriegt und wie entscheidet man, was man mit welcher Formel gleichsetzen muss? Und wenn ich eine schon gegebene Formel habe, wie soll ich dann den Ansatz dazu formen?
Habt ihr irgendwelche Tipps oder Tricks oder könnt ihr mir eine Anleitung schreiben?
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Meistens sind genau so viele Größen gegeben, wie zur Lösung der Aufgabe notwendig sind. Die Lösung besteht darin die gesuchte Größe zu bestimmen. Man sucht also für den jeweiligen Sachverhalt die Formeln heraus, die die gesuchte Größe und die gegebenen Größen enthalten. Die nicht gegebenen Größen, die in diesen Formeln vorkommen, sollen dann entweder durch das Gleichsetzungs- oder Einsetzungsverfahren eliminiert werden. Beim Gleichsetzungsverfahren formt man zwei Gleichungen nach der selben nicht gegebenen Größe um und setzt diese dann gleich. Beim Einsetzungsverfahren formt man eine Gleichung nach der nicht gegebenen Größe um und setzt das Ergebnis in die andere Formel für diese Größe ein.
Die Anzahl benötigter Formeln, die die unbekannten Größen enthalten, entspricht der Anzahl an unbekannten Größen (die gesucht Größe miteinbezogen). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Sep 2018 21:59 Titel: Re: Wie Formeln herleiten? |
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| autor237 hat Folgendes geschrieben: |
Meistens sind genau so viele Größen gegeben, wie zur Lösung der Aufgabe notwendig sind. Die Lösung besteht darin die gesuchte Größe zu bestimmen. Man sucht also für den jeweiligen Sachverhalt die Formeln heraus, die die gesuchte Größe und die gegebenen Größen enthalten. Die nicht gegebenen Größen, die in diesen Formeln vorkommen, sollen dann entweder durch das Gleichsetzungs- oder Einsetzungsverfahren eliminiert werden. |
Ich kann mir keinen schlechteren Tipp vorstellen:
In der Formelsammlung nach Gleichungen suchen, die Größen enthalten, die man in der Aufgabenstellung irgendwie ablesen kann, ist so ziemlich das letzte was man machen sollte... Denn genau darum geht es nicht in der Physik... |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 13. Sep 2018 09:33 Titel: Re: Wie Formeln herleiten? |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
In der Formelsammlung nach Gleichungen suchen, die Größen enthalten, die man in der Aufgabenstellung irgendwie ablesen kann, ist so ziemlich das letzte was man machen sollte... Denn genau darum geht es nicht in der Physik... |
Das merkt man dann, wenn man die Variablen etwas unüblich wählt (z. B. beim Kondensator t für thickness statt d für Dicke des Dielektrikums). Dann werden die Aufgaben plötzlich viel schwerer. |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 13. Sep 2018 11:51 Titel: Re: Wie Formeln herleiten? |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | Ich kann mir keinen schlechteren Tipp vorstellen:
In der Formelsammlung nach Gleichungen suchen, die Größen enthalten, die man in der Aufgabenstellung irgendwie ablesen kann, ist so ziemlich das letzte was man machen sollte... Denn genau darum geht es nicht in der Physik... |
Kommt auf den Anspruch an. Wenn man etwas Physik lernen will und/oder mittelmäßige bis gute Noten erhalten, dann ist das ein ausnehmend schlechter Tipp. Wenn man mit Physik überhaupt nichts am Hut hat und nur nicht deswegen durchfallen will, dann ist das tatsächlich die Standardmethode, deren Beherrschung für dieses Ziel reicht. |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 13. Sep 2018 20:28 Titel: Re: Wie Formeln herleiten? |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
....
In der Formelsammlung nach Gleichungen suchen, die Größen enthalten, die man in der Aufgabenstellung irgendwie ablesen kann.... |
Ich habe nicht geschrieben, dass man nicht zu wissen braucht, welche Formeln zum jeweiligen physikalischen Sachverhalt passen, was sie bedeuten und unter welchen Bedingungen diese gelten. Dass ohne diese Voraussetzungen man gar nicht erst anfangen sollte Etwas herzuleiten, ist ja klar. Darum ging es der Fragestellerin auch nicht, sondern sie brauchte ein operatives Handlungsschema. Da die Wurfbewegungen hier als Beispiel genannt wurden, werde ich das Schema daran erläutern:
Wenn man z.B. die Formel für die Wurfweite herleiten will, dann geht man von den beiden Allgemeinformeln:
)
+\frac{1}{2}g_y(t-t_0)^2)
aus. Gegeben sind dann die Startposition, die y-Koordinate der Aufprallposition, die Anfangsgeschwindigkeit und der Wurfwinkel zur x-Achse.
Gesucht ist die x-Koordinate der Aufprallposition. Üblicherweise wird die positive Richtung der x-Achse nach rechts und der y-Achse nach oben gewählt. Der Nullpunkt für x, y und t so gewählt, dass x_0, y_A und t_0=0 sind. Damit ergeben sich die beiden Gleichungen:
zusätzlich gelten ja noch die Gleichungen:
)
)
Damit hat man die 4 unbekannten Größen x_A, t_A, v_0x und v_0y (wobei x_A gesucht ist) und 4 Gleichungen in denen diese unbekannten Größen vorkommen. Durch das Einsetzungsverfahren eliminiert man v_0x, v_0y und t_A und erhält die quadratische Gleichung:
x_A-\frac{gx_A^2}{2(v_0\cos(\alpha))^2 } )
als sinnvolle Lösung ergibt sich somit:
 }{g}(v_0\sin(\alpha ) +\sqrt{(v_0\sin(\alpha ))^2+2y_0g } ))
der Waagrechte Wurfe wäre somit für Alpha=0 enthalten und es folgt für die Wurfweite:
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