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| | + | ===Fallende Kugel in Öl=== |
| | + | Um den Zusammenhang von Durchmesser und Endgeschwindigkeit einer in Öl fallenden Kugel zu bestimmen, hat man eine Messreihe durchgeführt. |
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| − | [[Datei:Schwingende_Wagen.jpg|thumb|Die Wagen stehen auf einer Schiene und sind mit einer Feder verbunden.]]
| + | Stellen Sie eine Gesetzmäßigkeit der Form v(d) auf. |
| − | ====Zwei schwingende Wagen====
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| − | Wenn die Wagen schwingen haben sie zu unterschiedlichen Phasen der Schwingung unterschiedlich viel Impuls. Der Impuls nach rechts soll als positiv gewertet werden.
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| − | Ebenso ändert sich die Energiemenge in der Feder und in den Wagen.
| + | d in mm | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | |
| − | | + | v in cm/s | 13 | 54 | 120 | 200 | 320 | 480 | 847 | 1352 | |
| − | *Ergänze in der Tabelle qualitativ die Angaben von Impuls und Energie.
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| − | <br style="clear: both" />
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| − | {|class="wikitable"
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| − | !Phase
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| − | !Bild
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| − | !colspan="2"|Impuls
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| − | !colspan="2"|Energie
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| + | |
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| − | |width="100px"|links
| + | |
| − | |width="100px"|rechts
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| − | |width="100px"|Feder
| + | |
| − | |width="100px"|Kugeln
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| − | |-
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| − | |<math>t=0\,\rm s</math> <br> Ruhelage
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| − | |[[Datei:Schwingung zwei Körper Ruhelage.png|497px]]
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| − | |<math>t=\frac{1}{4} \, T </math> <br> innere Umkehrpunkte
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| − | |[[Datei:Schwingung zwei Körper Umkehrpunkt innen.png|497px]] | + | |
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| − | |<math>t=\frac{1}{2}\, T \,\rm s</math> <br> Ruhelage
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| − | |[[Datei:Schwingung zwei Körper Ruhelage.png|497px]]
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| − | |<math>t=\frac{3}{4}\, T </math> <br> äußere Umkehrpunkte
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| − | |[[Datei:Schwingung zwei Körper Umkehrpunkt aussen.png|497px]] | + | |
| − | | | + | |
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| − | |- | + | |
| − | |<math>t=T </math> <br> Ruhelage | + | |
| − | |[[Datei:Schwingung zwei Körper Ruhelage.png|497px]] | + | |
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| − | ====Wasserstoffmolekül====
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| − | Ein H<sub>2</sub>-Molekül kann man idealisiert als zwei, mit einer Feder verbundene, Körper auffassen. (So wie [[Energie_und_Impuls_einer_mechanischen_Schwingung#Animation|hier]].)
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| − | Durch eine Messung regt man das Molekül zum Schwingen an und bestimmt die Frequenz der Schwingung zu 9,2 10<sup>11</sup> Hz.
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| − | | + | |
| − | Bestimmen sie die "Federkonstante" der gedachten Feder zwischen den Molekülen.
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| − | Wieviel Energie steckt im Molekül, wenn beide Atome mit einer Amplitude von 10<sup>-10</sup>m schwingen?
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| − | | + | |
| − | (Fehlende Angaben entnehmen sie dem Buch oder dem www.)
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| − | ====Molekül-Spektroskopie====
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| − | Bei der TransmissionsSpektroskopie bestrahlt man ein Gas oder einen anderen Stoff mit einer elektromagnetischen Welle und führt ihm so Energie mit einer bestimmten Frequenz zu. Auf der anderen Seite wird gemessen, wieviel Energie noch ankommt. Die fehlende Energie ist absorbiert oder in eine andere Richtung abgestrahlt worden.
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| − | *Bei großen oder langen Molekülen findet man viele Frequenzen, bei denen die Energie nicht auf der anderen Seite ankommt. Bei einem Molekül wie Kohlenmonoxid (CO) nur eine <ref>Das ist etwas vereinfacht, aber es gibt wesentlich weniger Absorptionsfrequenzen.</ref>. Wie kann man das erklären?
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| − | *Bei Kohlenmonoxid misst man eine Absorption bei der Frequenz <math>f=6{,}5\cdot 10^{13}\,\rm Hz</math>. Als Modell für das Molekül kann man vereinfachend zwei punktförmige Massen annehmen, die mit einer masselosen Feder verbunden sind. (So wie [[Energie_und_Impuls_einer_mechanischen_Schwingung#Animation|hier]].)
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| − | :Bestimmen Sie die "Federkonstante" des Moleküls.
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| − | :(Fehlende Angaben finden Sie in Physik- oder Chemiebüchern oder im www.)
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| − | ====Fußnoten====
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| − | <references />
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Um den Zusammenhang von Durchmesser und Endgeschwindigkeit einer in Öl fallenden Kugel zu bestimmen, hat man eine Messreihe durchgeführt.
