TU Wien:Grundlagen der Physik VU (Bauer)/1. Test Nachtest SS2016

3 Kepler'schen Gesetze

1. Gesetz

Die Planeten haben eine Ellipsenbahn um die Sonne und die Sonne steht in einem der beiden Brennpunkte.

2. Gesetz

In gleichen Zeitabständen überstreicht der Leitstrahl zwischen Sonne und Planet die gleich Fläche.

3. Gesetz

Das Quadrat der Umlaufzeit ist gleich groß wie die dritte Potenz der großen Halbachse a der elliptischen Planetenbahn.

Getrieben gedämpfter Oszilator

• Gegeben war die Formel und man musste die Terme erklären. (Skriptum Seite 60)
• Welche Extremfälle können auftreten (-> Ressonanzkatastrophe)
• Graphische Darstellung der Amplitude in Abhängigkeit (w/w0) (Skriptum Seite 61)

Anwendung Kepler

Die Venus hat den 0,72-fachen Abstand zur Sonne wie die Erde, wie lang ist ihre Umlaufzeit um die Sonne?

(Umlaufzeit_Erde/Umlaufzeit_Venus)^2 = (Abstand_Erde/Abstand_Venus)^3

(1/X)^2 = (1/0,72)^3 -> Umformen, ausrechnen ~ 222 Tage

Beschleunigung

Ein 400 Tonnen schwerer Zug fährt mit 40km/h und führt eine gleichmäßige Bremsung durch. Er kommt nach 200m zum Stillstand. Bremsdauer (tB = 2SB / v0) und Beschleunigung (a = tB / v0) berechnen. Wieviel Kinetische Energie besitzt der Zug bei voller Fahrt (Ekin = (m*v^2)/2)? Wievielen Tafeln Schokolade entspricht das? (Eine Tafel Schokolade hat 2200 KiloJoule) (Ergebnis: ~11 Tafeln Schokolade). Wieviel Kraft wirkt dabei auf den Zug?

Wichtig (!): Einheiten in Basis-SI-Einheiten umrechnen! (1 Tonne = 1000 kg; 40 km/h = 40 / 3,6 m/s; 2200 KJ = 2200000 J)