Basic Physics für Allmygenies

Erstmal an die Mods. Bitte, bitte nicht löschen. Dieser Thread ist super sinnvoll, gehaltvoll und wird hoffentlcih zur Sternstunde des Allmyforums. Also auch wenn man einen absoluten Wiederwillen gegen harte Fakten hat und lieber den ganzen Tag sich über den den atomaren Aufbau von Raumschiffhüllen, die eigene Winterdepression, die Nachtod-erlebnisse von Schwarzmagiern oder andere hochinteressante Sachen unterhält und deswegen dieses Thread als sowas von unnütz hält, es gibt hier ein paar Leute die das extrem anders sehen. Und diese paar bestehen nicht nur aus meiner Person.

Also, fangen wir an:
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Hallo an alle Physik-interessierten Allmy User die so gerne über Raum, Zeit und die vierundzwanzig Dimensionen diskutieren.

Da ich so das Gefühl habe an den ganzen Diskussionen über Raumzeitkrümmungen, schwarzen Löchern, Schwarzschildradien, Dilletationseffekten usw. fehle es etwas an der Grundlage und da Physik-Knobeleien ja auch einfach tierisch Spaß machen, dachte ich es wäre gut wenn wir ein bißchen Hirnakrobatik treiben würden um unsere Grundlagen zu verfestigen und mal auszutesten ob die Leutles hier nur hochgestochen schwallen können oder auch ne handfeste Lösung alltäglicher und gar nicht trivialer Probleme hinbekommen.

Den ich bin nun mal den überzeugten Meinung das man einen gordischen Knoten nur dann öffnen kann, wenn man wenigstens mal einen Bindfaden in der Hand hatte und das Prinzip Knoten wenigstens mal grob erfasst hat.

Also so wie ein guter Architekt nur dann gut sein kann wenn er ein bißchen Statistik kann, so haben die ganzen abgehobenen Diskussionen hier auch nur dann einen Sinn, wenn wenigsten die Grundlagen von Statik, Kinematik, Thermodynamik kurzum, das was man in den Experimentalvorlesungen so mitbekommt bekannt sind.


Ich lade also Physik-Genies des Allmyforums herzlich ein zum kräftigen Hirnschmalzkochen und Physikknobeln.


Ich dachte mir das dies so abläuft da wir nacheinander einfache, aber überhaupt nicht triviale Probleme/Fragen vorstellen und dann mal schauen was so an Antworten kommt, bzw. gemeinsam die richtige Lösung suchen.

Ich hoffe es machen viele Leutles mit und wir haben viel Spaß an der Sache.






1tes Problem:
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Was ganz einfaches zum Anwärmen. Zuerst brauchen wir keine mathematische hinleitung, einfach eine gute sprachliche Erklärung reicht fürs Erste mal:

Gegeben ist eine schiefe Ebene. Auf der liegen, auf gleicher Höhe, zwei Körper gleicher Masse. Am Ende der schiefen Eben schließt sich eine zweite schiefe Eben an, nur geht es da aufwärts. Also eine Ebene runter und am Fuß der Ebene wieder eine schiefe Ebene hoch. Beide Ebenen haben den gleichen Winkel.

Der eine Körper ist ein Vollstab/Vollzylinder.
Der andere Körper ist ein Hohlzylinder/Rohr.
Beide rollen mit der Anfangsgeschwindigkeit Null von der gleichen Höhe her los.

Frage a: Welcher der beiden Körper kommt als erstes am tiefsten Punkt an?
Frage b: Welcher der beiden Körper kjommt als erstes am höchsten Punkt der gegenüberliegenden Ebene an?


So und nun viel Spaß :-)

Sind bestimmt wieder Fangfragen :|

Was soll da ne Fangfrage sein? Ist ganz einfach, einfach mal nachdenken.

Kleiner Tipp. Wie immer im Universum dreht sich alles um die Energie.

Ich mutmaße mal: Den höchsten Punkt der gegenüberliegenden schiefen Ebene erreicht keiner von beiden, wenn die Maße/Winkel beider Ebenen gleich sind.

a) beide komm zur gleichen zeit unten an.
b) beide komm zur gleichen zeit oben an.

erklärung: beide rund, beide gleich schwer :)

Wenn die beiden Ebenen einen Winkel von weniger als sagen wir mal 175° einschließen, wird mit hochrollen wohl gar nicht viel gehen, es macht einfach Rums, wenn die Dinger unten aufknallen :|

@max

den höchsten punkt... nicht die selbe höhe wie der ausgangspunkt auf der anderen seite...

@maxwell

natürlich den höchsten Punkt der Bewegung der beiden Körper, nicht die der schiefenen Ebenen. Ist doch klar, die habe ich ja überhaupt nicht angegeben.

@yoyo

nee, machs nicht zu kpmpliziert und keine trivialen Grenzfälle wie senkrechte Platten oder so. Ich rede von rollen, also können sie rollen. Wie gesagt,, keine Fangfrage.

@canpornpoppy

Denkfehler meinerseits...

@canpornpoppy

denk noch mal nach. Ich habe bereitzs einen Hinweis gegeben, versuche das mal in deine Überlegung mit einzubeziehen.

Land ist meine letzte Physikstunde her :| Macht es einen Unterschied, ob die Zylinder rollen oder frei fallen? Beim freien Fall spielt das Gewicht glaub ich keine Rolle, eine Feder fällt so schnell wie ein Bleiklotz, wenn ich mich richtig erinnere :| Aber beim Rollen könnte sich das verschiedene Gewicht auf die Reibung auswirken, mit all den Folgen :|

OMG ich hab glatt "gleicher Masse" überlesen. ;) Sorry

Ich auch :D OK, vergiss meinen Beitrag von vorhin :|

@yoyo:

<<Aber beim Rollen könnte sich das verschiedene Gewicht auf die Reibung auswirken, mit all den Folgen <<

#wir betrachten nur das, was ich auch angegeben habe. Da ich nicht von Reibung sprach, gibts auch keine Reibung. Die Aufgabe baut natürlich auf einem idealisierten Modell auf, ist klar. Nur die Angaben die ich gemacht habe sind notwendig und nur das betrachten wir.

@Uff:
Ich weiß, worauf Du hinauswillst, aber eine paar kleine Infos fehlen noch: haben die Materialien beider Körper die gleiche Dichte? Wenn nicht, kann man nämlich durchaus trikcsen um beide gleichschnell zu bekommen... und wie sieht mit der Breite der Rollen aus??? Auch da kann man was mit drehen...

Beser wäre zu definieren, daß man 2 Kugeln aus identischem Material hat, eine voll und eine hohl...

@yoyo

<< Macht es einen Unterschied, ob die Zylinder rollen oder frei fallen?<<

Hinweis 2:
was ist den der Unterschied beim frei fallen und beim rollen?

P.S: Weil ich weiß, worauf Du hinauswillst, halte ich mich antworrtechnisch heraus und überlass den Spaß den anderen :D

Der Unterschied liegt wohl in der soeben hinwegidealisierten Reibung :D

@yoyo:
Nein :D

@frank

<<? Wenn nicht, kann man nämlich durchaus trikcsen um beide gleichschnell zu bekommen... und wie sieht mit der Breite der Rollen aus??? Auch da kann man was mit drehen...<<

muss das sein? Ich habs selber nicht ausgerechnet, dachte mir das machen wir zusammen. OK, dann machen wir es noch einfacher und eindeutiger.


Hinweis 3:
Beide Körper haben den gleichen Außendurchmesser und die gleiche Masse sowie die gleiche spezifische Dichte.Ein Köroper ist ein Hohlzylinder, der andere Körper ein Vollzylinder. Die Breite ergibt sich dann aus diesen Angaben aber die ist irrelevant zum lösen der Aufgabe.

Ich versuch es nochmal: Der Vollzylinder erreicht als erstes den tiefsten Punkt, der Hohlzylinder aber den höchsten.