Anwendung der Raketengleichung: Saturn-V-Rakete v r = 4000 m/s t = 100 s pro Stufe. Erste Stufe: Startmasse kg; Endmasse kg

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1 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel Anwendung de Raketenglechung: Satun-V-Rakete v = 4 /s t = s po Stufe v( t) v v ln g t ( t) Este Stufe: Statasse 3 6 ; Endasse 6 Zwete Stufe: Statasse 9 5 ; Endasse 5 Dtte Stufe: Statasse,8 5 ; Endasse,5 4 v( s) /s 4 /s ln v( s) 343 /s 4 /s 3 9,8/s ln v(3 s) 8448 /s 4 /s ln s 343 /s 9 9,8/s s 8448 /s 8 9,8/s s 5363 /s,5 5 k/s Insgesat vebauchte Tebstoff: 8,55 5, abgewofene asse,45 5 Zu Veglech (enstufg): Statasse 3 6 ; Endasse,45 5 nach 3 s v 3,45 ( 3 s) /s 4 /s ln 9,8/s 3 s 975 /s v Das wäe wenge als v =, k/s, de "zwete kossche Geschwndgket", de benötgt wd, u ohne weteen Anteb das Gavtatonsfeld de Ede zu velassen.

2 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel Expeent: Attwood-allaschne De Gewchtskaft de asse beschleungt de asse + g a a g De allbewegung st sot vel langsae als be feen all. De Beschleungung st de gleche, wenn sowohl de asse als auch de asse vedoppelt weden. a X Expeent: laschenzug Dese enfachen aschnen wuden vo > Jahen efunden. este Rollen elechten de Abet (z.b. Kan), abe n lose Rollen eduzeen de efodelche Kaft u enen akto n, wobe de Rebung venachlässgt se. an vewendet zu Beschebung das "Pnzp de vtuellen Veückung", d.h. nfntesal klene gedachte Veschebungen Enklang t den Zwangsbedngungen. Täghetskäfte weden also venachlässgt. Betachte "Abet" = Kaft Weg Gewcht des Köpes Weg: Zugkaft Weg: W W nds ds De Gesatabet st Glechgewcht : ds nds n

3 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel Expeent: Acto = Reacto Ene Kaft bewkt ene glech goße Gegenkaft, bzw. Sue de Käfte n ene abgeschlossenen Syste st null: Des entspcht de Ipulsehaltungssatz. p p const. Be de Vesuch stehen zwe Studeende auf zwe Rollwagen und zehen an ene Tau. De Endposton hängt ncht davon ab, welche von beden zeht. d dt p Expeent: Elastsche Stöße En nach echts bewegte Schltten A stößt t Geschwndgket v auf enen uhenden Schltten B. A = B : A blebt stehen, B bewegt sch t v nach echts A > B : Bede Schltten bewegen sch t v < v nach echts, A langsae als B A < B : Bede Schltten bewegen sch t v < v, und zwa B nach echts, nach lnks. 3

4 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel..6 Enege und Enegeehaltungssatz De Ipuls ändet sch ohne den Enfluss äußee Käfte ncht, e st ene Ehaltungsgöße. Aus de Kobnaton von asse und Geschwndgket egbt sch ene wetee wchtge Göße:. ewtonsches Axo d d t v ultplzet egbt v x v v v Ekn v knetsche Enege dt dt Das Podukt aus Kaft und Weg x heßt Abet. Alle oen von Enege können n Abet ugewandelt weden. Enege wd anchal als "gespechete Abet" bezechnet. Enegefoen snd z.b. knetsche Enege, potenzelle Enege (Köpe entgegen de Gavtaton gehoben, ede zusaengedückt), Wäe, elektsche Enege, chesche Enege ode Kenenege. ü de Sue alle Enegefoen n ene abgeschlossenen Syste glt de Enegeehaltungssatz: De Enege n ene abgeschlossenen Syste st ene Ehaltungsgöße, abe Enegefoen können sch nenande uwandeln. Bespel: senkechte Wuf nach oben, knetsche Enege nt ab, potenzelle Enege nt zu, he Sue blebt konstant. Abet (wok) a v W x W Lestung (powe) P Abet po Zet t W E J (Joule) P s 3 s s J s W (Watt) Be de "Stoechnung" bezahlt an ncht den elektschen Sto, sonden Enege, nälch de n Anspuch genoene elektsche Lestung (n Watt ode kw) al de Zet (n Sekunden ode Stunden). Klowattstunden (kwh) st also ene Enegeenhet. Jaes Pescott Joule (88-889) Jaes Watt (736-89) 4

5 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel Rechenbespel: Senkechte Wuf nach oben v v H v T T H g v gh knetsche Enege = Abet (potenzelle Enege) E kn v gh v gh v gh De Anwendung von Ehaltungssätzen kann de Beechnung elechten, bzw. eöglchen, nsbesondee wenn es ncht auf den zetlchen Velauf de Bewegung, sonden auf bestte Anfangs- und Endzustände ankot. Anekung: Eghaltungssätze können auf fundaentale Syeten zuücefüht weden (oethe-theoee) Enegeehaltung Hoogentät de Zet Ipulsehaltung Hoogentät des Raus Dehpulsehaltung Rchtungsnvaanz des Raus (eh zu Dehpuls denächst) Ey oethe (88-935) 5

6 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel 6..7 Systee von assenpunkten t de Gavtatonsgesetz haben w egentlch schon Systee von zwe assenpunkten betachtet, de Käfte aufenande ausüben. Alledngs wude ene asse (Ede) e als otsfest angenoen, was ncht ganz chtg st. Gundbegffe Schwepunkt von zwe glechen assen : Schwepunkt von zwe veschedenen assen / : Schwepunkt ehee assen : De Sue alle Ipulse st konstant: De Schwepunkt bewegt sch so, als ob alle assen n h veengt wäen und de äußeen Käfte an h angefen. Wenn z.b. de Sue de äußeen Käfte null st, bewegt sch de Schwepunkt glechfög geadlng (Ipulsehaltung). S S fü jede Denson: athetsches ttel t den assen gewchtete ttelwet S S p P S

7 Physk I TU Dotund WS7/8 Gudun Hlle Shaukat Khan Kaptel Bespel: Ede und ond, de Schwepunkt st ca. 45 k vo Edttelpunkt entfent k597,4 37. k7,3 S 4467 k 64,7 a a a a Statt de Bewegung bede Köpe u den geensaen Schwepunkt kann an de Bewegung de lechteen Köpes (z.b. ond) u den Schwepunkt des schweeen Köpes (z.b. Ede) betachten, wenn an statt de lechteen asse de "eduzete asse" vewendet, z.b. ond: 44 E 439 7,6, 988 E 64,7 Bespel: Poton und Elekton Bohschen Atoodell p,9995 e,67 7 e e 9, 3 E Bespel zu Bewegung des Schwepunkts enes staen Köpes: In ene Vdeo wd en Besen wd gewofen. Sen Schwepunkt beschebt ene Wufpaabel (ot), wähend andee Tele des Besens, z.b. de Büste, ene koplzetee Bewegung ausfühen (blau). 7