Es freut uns sehr, dass Sie die GRATIS Dienste von Fit4Exam in Anspruch nehmen.

Ähnliche Dokumente
Klassische Theoretische Physik II. V: Prof. Dr. M. Mühlleitner, Ü: Dr. M. Rauch. Klausur 1 Lösung. 01. August 2012, Uhr

Vordiplomsklausur Physik

Hamilton-Formalismus

Die Gleichung A x = a hat für A 0 die eindeutig bestimmte Lösung. Für A=0 und a 0 existiert keine Lösung.

Ferienkurs Experimentalphysik 1

Klassenarbeit zu linearen Gleichungssystemen

1.3 Ein paar Standardaufgaben

Skript und Aufgabensammlung Terme und Gleichungen Mathefritz Verlag Jörg Christmann Nur zum Privaten Gebrauch! Alle Rechte vorbehalten!

Die Keplerschen Gesetze

Einfache Differentialgleichungen

Kreisprozesse und Wärmekraftmaschinen: Wie ein Gas Arbeit verrichtet

Mathematische Grundlagen 2. Termrechnen

Versuch A02: Thermische Ausdehnung von Metallen

15 Lasst den Compi rechnen Computeralgebra

Grundlagen zur Wheatstone'schen Brückenschaltung

Einführung in die. Biomechanik. Zusammenfassung WS 2004/2005. Prof. R. Blickhan 1 überarbeitet von A. Seyfarth 2.

Umgekehrte Kurvendiskussion

1. Mathematik-Schularbeit 6. Klasse AHS

Moodle und Mahara an der KPH-Edith Stein

Die Klein-Gordon Gleichung

Gefesselte Masse. Jörg J. Buchholz 23. März 2014

Lineare Gleichungssysteme

Das Mathematik-Abitur im Saarland

300 Arbeit, Energie und Potential 310 Arbeit und Leistung 320 Felder und Potentiale

**************************** Adam online Newsletter August 2013 **************************** Hallo,

Arbeit und Leistung. 2mgs/2 = mgs. m g. m g. mgs = const. m g. 2m g. .. nmgs/n = mgs

a) Welche der beiden Halbgeraden stehen für die Tarife REGENBOGEN und UFO? Begründe. b) Hat Lena recht oder Giuseppe? Begründe.

Aufgabe 1: Malerarbeiten

DOWNLOAD. Sachtexte: s schreiben. Ulrike Neumann-Riedel. Downloadauszug aus dem Originaltitel: Sachtexte verstehen kein Problem!

Sie tätigen mit uns oder einer anderen Tochtergesellschaft des Lindt Konzerns Handelsgeschäfte,

Copyright Dirk Henningsen - Herausgeber

8. Übung zur Vorlesung Mathematisches Modellieren Lösung

Energie, mechanische Arbeit und Leistung

Ihre Internetadresse beim Versenden und Empfangen Ihrer s verwenden.

Physik. Grundlagen der Mechanik. Physik. Graz, Sonja Draxler

Frequently Asked Questions (FAQ)

EMARSYS SMS VERBINDEN SIE SIE IHRE MULTI-CHANNEL STRATEGIE MIT DATENGESTEUERTEN SMS. OHNE INTEGRATIONSZEIT.

Kapitel 3 Mathematik. Kapitel 3.3. Algebra Gleichungen

Die innere Energie eines geschlossenen Systems ist konstant

Aufgabe 1. Zunächst wird die allgemeine Tangentengleichung in Abhängigkeit von a aufgestellt:

Arbeit, Energie, Leistung. 8 Arbeit, Energie, Leistung

DIFFERENTIALGLEICHUNGEN

Physik 1 für Ingenieure

8/12 Proxies und Firewalls

Arbeit und Energie. Brückenkurs, 4. Tag

Nyendo Struktur. Monika Pürckhauer. 12. Dezember

GeoGebra auf Tablets vielseitig einsetzen

Lineargleichungssysteme: Additions-/ Subtraktionsverfahren

Sie finden uns in Halle 20 Stand D70

Name: Klasse: Datum: Klassenarbeit Wachstumsvorgänge Kl10-Gruppe A

Einführung in Eclipse und Java

2011/2012 Abitur Sachsen - Leistungskurs Mathematik Nachtermin

5.1 Drei wichtige Beweistechniken Erklärungen zu den Beweistechniken... 56

Wie erstelle ich Backups meiner TYPO3 Präsentation?

Kurzpräsentation. Käufersiegel.at - Ihr E-Commerce Dienstleister

CML Equity Rechtsanwaltsgesellschaft mbh. Zwangsvollstreckung!stoppen!! mit!darlehenswiderruf!!faq!

-Systemanforderungen:

Lösung. Prüfungsteil 1: Aufgabe 1

2.3 Arbeit und Energie

It is important to realize that in physik today, we have no knowledge of what energie is.

Betragsgleichungen und die Methode der Fallunterscheidungen

Abitur - Grundkurs Mathematik. Sachsen-Anhalt Gebiet G1 - Analysis

Bevor lineare Gleichungen gelöst werden, ein paar wichtige Begriffe, die im Zusammenhang von linearen Gleichungen oft auftauchen.

Protokoll zu Grundelemente der Digitaltechnik

Dein neues Internetportal

TEST Basiswissen Mathematik für Ingenieurstudiengänge

Kompilieren und Linken

Anleitung zur Verwendung der Applikation zur Bezahlung der Maut über das Internet

Formelsammlung zur Kreisgleichung

Whitepaper Facebook Marketing - Facebook Integration in WordPress Blogs

Dokumentation zum Mathematica R Applet Teilchen im Zentralpotential

FAQ zum Online Shop von F. + H. Engel AG

II.2 Lösung der freien Klein Gordon-Gleichung

Erfolgreiches Gastblogging

Mathematik des Hybriden Monte-Carlo. Marcus Weber. Zuse Institute Berlin

Inhalt der Vorlesung A1

Lösen von linearen Gleichungssystemen mit zwei Unbekannten:

Kapitel 2 Business Process Model and Notation (BPMN) II

Robotik-Praktikum: Ballwurf mit dem Roboterarm Lynx6 Modellbeschreibung. Julia Ziegler, Jan Krieger

Klassische Theoretische Physik: Mechanik

Optik. Optik. Optik. Optik. Optik

Effiziente Wärmeableitung von PCB-Power-Modulen

Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit. Übung zur Vorlesung Schiffspropeller SS Prof. Dr.-Ing.

Kapitel 16 und 17. Anwendungen Konsumententheorie

1. Konferenz fachliche Entwicklung Herzlich Willkommen!

Modul Diskrete Mathematik WiSe 2011/12

Gliederung zu Kapitel Break-Even-Analyse

Informationen zum. Vertiefungskurs Mathematik (VkM)

Lösungen zum Niedersachsen Physik Abitur 2012-Grundlegendes Anforderungsniveau Aufgabe II Experimente mit Elektronen

Gewinn durch emotionales Verkaufserlebnis

Repa Copy Recovery. Diese Anleitung beschreibt die Handhabung und Vorgehensweise in den folgenden Abschnitten. RESTORE MIT REPA RECOVERY CD 6

Physik für Mediziner und Zahmediziner

siehe Punkt 3. Kaufe dir Brickx zu je 40 per Bank bzw. je 42 per Paypal

Erfolg ist programmierbar.

Whitepaper. Schnittstellenbeschreibung (SMTP)

Physik für Elektroingenieure - Formeln und Konstanten

Zulassungsprüfung für den Master-Studiengang in Elektrotechnik und Informationstechnik an der Leibniz Universität Hannover

Allgemeine Informationen für die Benutzung des smskaufen-systems. Grundsätzliches zum (Massen)Versand intern:

Ihre Stimme für 7 % für Kinder!

Anleitung Anreise und Konsultation der Kalibrierscheine MES PV EN LIGNE (MEIN ZERTIFIKAT ONLINE)

Transkript:

Es freut uns sehr, dass Sie die GRATIS Dienste von Fit4Exam in Anspruch nehmen. In diesem Bereich versteht sich Fit4Exam als Wiki-Plattform für Lösungen. Denn leider ist es häufig so, dass Lehramtskandidaten zwar einfach an die Angaben früherer Staatsexamen kommen, durchgerechnete Lösungen aber meist nicht verfügbar sind. Diese Lücke wird von Fit4Exam geschlossen. Deshalb sammeln wir auf Fit4Exam alle Lösungen und stellen sie GRATIS für alle Prüflinge zur Verfügung! Helfen Sie mit unser Angebot zu erweitern und zu verbessern und wo nötig zu korrigieren. Nutzen Sie unser Kontaktformular und senden Sie uns Ihre Lösungen! Nachfolgende Generationen von Lehramtskandidaten werden es Ihnen danken! Beachten Sie hierzu bitte unsere FAQ! Aus urheberrechtlichen Gründen dürfen die Angaben sämtlicher Staatsprüfungen hier leider nicht veröffentlicht werden! (siehe FAQ). Sie können diese aber hier downloaden (Externe Seite!). Sie haben Lösungen zu Aufgaben die Sie nicht auf Fit4Exam finden? Dann schicken Sie diese doch an uns! Die nächste Generation der Lehramtsstudenten wird es Ihnen DANKEN! Nähere Infos dazu finden Sie in den FAQ s auf Das bayerische Staatsministerium für Unterricht und Kultus hat die Veröffentlichung von NICHT-offiziellen Lösungsvorschlägen mit Schreiben vom 05.08.2010 genehmigt.

Tphy_2006_He_A Seite 1 von 5 1. Rotierende Stange (H2006) Die Bewegung des Massenpunktes und der Stange findet in einer Ebene statt und die Schwerkraft kann vernachlässigt werden! a) Verwende ebene Polarkoordinaten um die Koordinaten der Punktmasse anzugeben: Hier soll man jetzt allerding die Koordinaten der Punktmasse in Abhängigkeit von der Auslenkung aus der Ruhelage angeben. Wie man sich leicht klar macht, geschieht dies, indem man ansetzt. Damit ergibt sich: Durch ableiten erhält man die Geschwindigkeit der Punktmasse: Die kinetische Energie ist also gegeben durch: Die potentielle Energie rührt her von der Feder und beträgt: Damit folgt die Lagrange Funktion: b) Die Euler-Lagrange Gleichungen lauten: (1) (2) Betrachtet man den Term stellt man fest, dass er auch als geschrieben werde kann, welche die etwas gewöhnlichere Form der Zentrifugalkraft beschreibt. Der Term kann ebenfalls zur besseren Wiedererkennung umgeschrieben werden zu:. Dieser Ausdruck sollte an die Corioliskraft, welche auf die Stange wirkt erinnern. Offensichtlich handelt es sich bei beiden Kräften um Scheinkräfte eines rotierenden Systems. c) Eine zyklische Variable kommt in der Lagrange Funktion nicht explizit vor. Deshalb erkennt man, dass es sich bei Größe bestimmt sich also durch: um eine solche Variable handelt. Die erhaltene

Tphy_2006_He_A Seite 2 von 5 Die Erhaltungsgröße ist also der Drehimpuls bezüglich des Rotationspunktes P. Desweiteren hängt die Lagrange Funktion nicht explizit von der Zeit ab. Somit ist auch die Hamilton Funktion eine Erhaltungsgröße. Gemeinsam mit dem Faktum, dass die Geschwindigkeiten quadratisch auftreten folgt, dass die Energie erhalten ist. Es gilt also: d) Aus dem Drehimpulserhaltungssatz folgert man durch Umformung: Setzt man dies in (1) ein, ergibt sich: Eine Kraft lässt sich immer auch als Ortsableitung eines Potentials darstellen, deshalb schreiben wir: Durch Integration erhält man: e) Das effektive Potential hat also den nachfolgend skizzierten Verlauf: Um das Potentialminimum zu erhalten, führt man eine gewöhnliche Kurvendiskussion durch: Mit der Näherung folgt:

Tphy_2006_He_A Seite 3 von 5 Und damit: strebt für und gegen unendlich. Somit ist für jede Energie die Bewegung der Teilchen gebunden und vollführt anharmonische Schwingungen.

Tphy_2006_He_A Seite 4 von 5 2. Fallender Stein auf rotierender Erde (H2006) a) Setzt man die Relativkoordinate in umgeformter Art in die angegebene Bewegungsgleichung ein ergibt sich: Für nicht zu tiefe Brunnen kann die -Abhängigkeit der Zentrifugalkraft vernachlässigt werden. Damit ergibt sich: Mit ergibt sich: Damit ergibt sich die Differentialgleichung: b) Vernachlässigt man die Corioliskraft, erhält man die vereinfachte Bewegungsgleichung: Durch zweimalige Integration erhält man die Trajektorie : Offensichtlich ist c) Mit dem angegebenen Ansatz Erhält man für die Bewegungsgleichung:

Tphy_2006_He_A Seite 5 von 5 Durch einsetzen der zuvor generierten speziellen Lösung ergibt sich für die Bewegungsgleichung: Im Coriolis-Term setzt man nicht ein, um die gewünschte Differentialgleichung aus der Angabe durch Integration zu erhalten! Auf Grund der Anfangsbedingungen gilt: d) Die Abweichung vom Lot wird beschrieben durch. Vernachlässigt man diese Abweichung (gilt also: ) ergibt sich für die Bewegungsgleichung: Durch Integration ergibt sich: Auf Grund der Anfangsbedingung gilt wieder