Übertragene Leistung (Seil)

Multiple_Choice · Anmeldungsdatum: 08.04.2019 Beiträge: 77

Aufgabe:
1. Ein Seil habe eine Massenbelegung von

. Auf ihm bewege sich eine Seilwelle mit einer Amplitude von

, einer Frequenz

und einer Geschwindigkeit von 1m/s.
Wie groß ist die übetragene Leistung.
2. Kronglas hat bei einer Wellenlänge

eine relative Permittivität von 2,25 und eine relative Permeabilität von 1,00. Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit bei dieser Wellenlänge in dem Glas ?
3. Die Intensität der Sonnenstrahlung beträgt außerhalb der Erdatmosphäre

.
(Man nennt diesen Wert auch Solarkonstante.) Wie groß ist die Intensität der Sonnenstrahlung in der Nähe des Planeten Mars ?

Idee:
Zur 1)
Wenn ich von der Formel ausgehe dass für die übertragene Leistung bei harmonischen Wellen gilt:

und für

Dann komme ich auf

Zur 2)
Ist folgende Formel korrekt ?

Wenn ja, wie wird mit Lambda gerechnet ?
Zur 3)

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

1) Das stimmt was nicht (Einheiten?). Warum steht µ im Nenner?
2) Sicherheitshalber

.
Mit

wird hier nicht gerechnet; ist nur ein Hinweis, für welche Frequenz / Wellenlänge die Werte gelten.

3) Empfehle Skizze mit den Radien der Erd- und Marsbahn! (Die "Solarkonstante" gilt nur für die Erde.)

Multiple_Choice · Anmeldungsdatum: 08.04.2019 Beiträge: 77

Dann müsste ich bei der zwei ja auf:

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Könnte stimmen: Leichtes Kronglas.

Multiple_Choice · Anmeldungsdatum: 08.04.2019 Beiträge: 77

Wie kann ich dann bei 3 die Intensität rechnen, wenn ich die Bahnen skizziert habe ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Nicht die Bahnen, sondern die Radien der Umlaufbahnen spielen eine Rolle. Vielleicht hilft die Prinzip-Skizze: Von der Sonne Z geht ein Lichtstrahl ab, passiert bei blau die Erdbahn und bei rot die des Mars'. Ergänze vielleicht die Bahnradien und dann die Frage: Wie ändert sich die Querschnittsfläche des Strahls - abhängig von der Entfernung zur Sonne - und wie verhält sich damit der Wert "Solarkonstante" S = Strahlungsleistung / Fläche für den Mars S(M) im Verhältnis zur Erde S(E).

Multiple_Choice · Anmeldungsdatum: 08.04.2019 Beiträge: 77

So in etwa meinte ich das ja auch.
in der Mitte die Sonne, dann kommt die Erde und zum Schluss der Mars aber wie muss ich hier rechnen ? Skizze ist schon da und das mit den Bahnradien ist ja auch alles schön und gut.

Ich kanns mir dennoch nicht vorstellen, aus den von dir genannten Informationen die Intensität für den Mars zu berechnen.

Ich finde es jetzt sogar nocht viel komplizierter, als es so schon ist.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Dann versuche es im Querschnitt eines meinetwegen kegelförmigen Lichtstrahls, das sind zwei ähnliche rechtwinklige Dreiecke / zentrische Streckung. Wie ist die Höhe2 / Höhe1 (abhängig von den Abständen zum Zentrum). Diesen Höhen entspricht der Radius der jewiligen Kreisscheiben -> wie verhalten sich deren Flächeninhalte?

Beispiel: Wie ändert sich eine Kreisfläche bei Verdopplung des Radius'?

Multiple_Choice · Anmeldungsdatum: 08.04.2019 Beiträge: 77

Wie wäre es wenn du einfach mal die Rechnung mit Werten schreiben würdest.
So kann ich mir einfach gar nichts darunter vorstellen.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583