mittlere kinetische Energie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:38 Sa 23.10.2010 | | Autor: | Kueken |
Hallo,
ich habe meine erste Hausaufgabe bekommen und tue mich ein wenig schwer damit, weil ich in Physik keine Vorkenntnisse habe.
Ich soll den elektrischen spezifischen Widerstand eines heißen vollionisierten Plasmas ausrechen, besser gesagt hier steht : Bestimmen Sie die Potenzen welche dies Größen (die kommen gleich) im Ausdruck des elektrischen Widerstandes haben müssen.
Der elektr. Widerstand ergibt sich aus dem Produkt von Elementarladung, Masse des Elektrons, mittlere kinetische Energie der Elektronen und elektrische Permittivität des Vakuums.
Also ich habe mir gedacht, dass ich zu allen Faktoren erstmal die Konstanten raussuche.
Für die Elementarladung habe ich e= 1,602176487 * [mm] 10^{-19} [/mm] C
Masse eines Elektrons: m= 9,11* [mm] 10^{-31}kg
[/mm]
und bei der mittleren kinetischen Energie der Elektronen bin ich hängen geblieben. Die muss man irgendwie ausrechnen oder?
Ich hoffe mir kann einer sagen ob ich überhaupt auf der richtigen Fährt bin und wie ich diese Größen rausbekommen kann.
Bitte keine vollständige Lösung präsentieren. Da möchte ich selbst drauf kommen ;)
Vielen Dank schonmal und Viele Grüße
Kerstin
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:56 Sa 23.10.2010 | | Autor: | chrisno |
Ich verstehe die Aufgabe so:
Schreib das Produkt der Einheiten der genannten Größen hin. Führe die Multilikation aus und stelle fest, dass nicht die Einheit Ohm herauskommt. Nun schau Dir an, mit welchen der vorhandenen Einheiten du noch einmal oder mehrfach multiplizieren musst, bis endlich als Ergebnis Ohm da steht.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:31 So 24.10.2010 | | Autor: | Kueken |
Da hätte ich aber immernoch das Problem was die mittlere kinetische Energie der Elektronen ist, dann in welcher Einheit Ohm denn gemessen wird.
Also ich habe wirklich null Kenntnisse von Physik. Aber rein theoretisch hat man uns gesagt, dass wir für das Studium keinerlei Vorkenntnisse braucht. Die letzte und erste Vorlesung hatte quasi nur Organisatorisches zum Inhalt und daher bin ich etwas verwirrt und leicht in Panik, weil am Dienstag Abgabe ist. Habe schon versucht in verschiedenen Büchern etwas über die ganzen einheiten herauszufinden. Aber ohne Vorkenntnisse ist es echt schwer alles einzuordnen.
Ich danke dir schonmal für deine Antwort und hoffe du oder jemand anderes kann mir bei den Einheiten und Werten helfen. Ich weiß nicht, ob man die in der Oberstufe in Physik lernt oder nicht.
Liebe Grüße
Kerstin
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:02 So 24.10.2010 | | Autor: | Kroni |
Hi,
> Da hätte ich aber immernoch das Problem was die mittlere
> kinetische Energie der Elektronen ist, dann in welcher
> Einheit Ohm denn gemessen wird.
Energie hat die Einheit $J$, steht fuer Joule.
Jetzt kann man das einerseits in die Einheiten $Nm$ umwandeln, wobei $N$ das Newton ist, um das ganze in eher 'mechanischen' Einheiten umzuwandeln oder aber man kann versuchen, die Energie in Einheiten auszudruecken, die eher 'elektrischer' Natur sind, wie Ampere, Volt usw. Da braucht es wohl einfach ein bisschen Uebung bzw. Zeit, das passende auszuwaehlen.
Am besten ist es aber, wenn du mal in eine Formesammlung guckst, da stehen eigentlich auch noch die Einheiten drin, samt Einheiten fuer Energie etc.
An sich ist das vermutlich Stoff der 12. Klasse, weil man da E-Statik/Dynamik macht, und da die ganzen Einheiten fuer die elektrische Ladung etc. kennen lernt, und weiss, wie man die ineinander umwandeln kann.
Jetzt aber noch ein paar Sachen, die dir hoffentlich helfen:
$[e] = C = As$,
$[R] = [mm] \text{Ohm} [/mm] = [mm] \frac{\text{V}}{\text{A}}$
[/mm]
[mm] $[\epsilon] [/mm] = As/Vm$
Die Einheiten findet man aber auch, wenn man in einer Suchmaschine danach sucht.
Kannst du uns evtl. auch noch einmal sagen, ob du den spezifischen Widerstand berechnen sollst, oder den Widerstand?
Das ganze, was hier versucht wird, sollte ueberigens unter dem Stichwort 'Dimensionsanalyse' laufen, wo man weiss, was fuer eine Einheit rauskommen soll, und die verschiedenen Groessen kennt, von denen die Groesse abhaengt, um dann zu versuchen, daraus eine 'Formel' zu basteln.
LG
Kroni
Jetzt
>
> Ich danke dir schonmal für deine Antwort und hoffe du oder
> jemand anderes kann mir bei den Einheiten und Werten
> helfen. Ich weiß nicht, ob man die in der Oberstufe in
> Physik lernt oder nicht.
>
> Liebe Grüße
> Kerstin
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:29 So 24.10.2010 | | Autor: | Kueken |
Hi!
Ok, also gehts ums Einheiten umrechnen? Danke dir für deine Antwort, ich werde gleich nochmal an die aufgabe gehen :)
Ja es soll der elektrische spezifische Widerstand sein. Und Dimensionsanalyse ist tatsächlich die Überschrift *g*
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:09 Mo 25.10.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
bitte schreib Mitteilungen nicht als Frage, wenn du noch ne Frage hast schreib die neu.
Ohne Vorkenntnisse im Sinne eines Profs heisst leider nicht, dass du gar nichts wissen musst. Er nimmt einfach an, dass du die einheiten aller "normalen" physikalischen größen kennst.
Ich mach die mal ein beispiel für ne dimensionsanalyse vor.
Die Schwingusdauer T eines federpendels hängt von der Federkonstanten D und der masse ab.
bestimme T bis auf eine Konstante.
dann hat man T gemessen in Zeit (oder s) masse im Masseneinheiten z.bsp kg
D in Kraft pro Länge. jetz muss man wissen, dass Kraft=Masse*Beschleunigung ist oder in üblichen Einheiten [mm] kg*m/s^2 [/mm] damit hat D die Dimension [mm] Masse/Zeit^2 [/mm] um jetz mit Masse und D auf Zeit zu kommen mus man Masse/D =m/D rechnen, dann hat man [mm] Zeit^2
[/mm]
also muss [mm] T=const*\wurzel{m/D} [/mm] sein. auf den Wert der Konstanten kommt man so nicht.
deshalb musst du auch ll die Grössen (Zahlen) für dein Plasma nicht wissen, nur welche dimension sie haben .
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:57 Mo 25.10.2010 | | Autor: | Kueken |
Hallo,
hmm, jetzt grübel ich noch mehr. Ich versteh das nicht ganz mit der Dimensionsanalyse. Gibt es da vielleicht einen Link zu einer "Anleitung" den man lesen kann?
Ich habe bisher folgendes herausgefunden:
Also elektrischer spezifischer Widerstand wird in Ohmmeter gemessen. Das sind in SI [mm] \bruch{kg*m^{3}}{A^{2}*s^{3}}
[/mm]
Die rechte Seite gibt mit alles Einheiten in SI-Einheiten:
[mm] \bruch{A}{s}* [/mm] kg * [mm] \bruch{kg*m^{2}}{s^{2}} [/mm] * [mm] \bruch{A^{2}*s^{4}}{kg*m^{3}}
[/mm]
Aber ich wüsste beim besten Willen jetzt nicht, außer durch stundenlanges Raten, wie ich die Potenzen der einzelnen Faktoren hinbekomme.
Lieben Gruß
Kerstin
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:23 Mo 25.10.2010 | | Autor: | Kueken |
Hi nochmal,
ich glaub ich hab den Bogen raus.
ich habe für Ampere die Sekunden, Masse und Länge jeweils die Anfangsbuchstaben eingesetzt, dann jeden Faktor hoch eine jeweils andere Variable genommen und freigestellt. Damit habe ich vier Gleichungen bekommen und konnte die Exponenten ausrechnen.
Für A/s hab ich z.B. die Potenz 2 raus. Kann das so stimmen?
Liebe Grüße
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:28 Mo 25.10.2010 | | Autor: | chrisno |
Dein Vorgehen liest sich gut. Schreib doch nun mal Dein Produkt mit den jeweiligen Potenzen hin.
Zu den nicht vorhandenen Vorkenntnissen rate ich, dir doch einen Überblick zu verschaffen. Besorg Dir ein Schulbuch für die Mittelstufe und lies es durch.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 23:17 Mo 25.10.2010 | | Autor: | stobber |
hi küken =)
hast die die antworten raus? und hast du die anderen beiden aufgaben schon gelöst? (also wohl auch TU DA? =) )
gruß stobber
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:49 So 31.10.2010 | | Autor: | Kueken |
Jetzt hab ich doch vor lauter Stress, gar nicht mehr gelesen, wie es weiter ging =)
Ja Tu Darmstadt, du auch?
Mal sehen ob das alles so stimmt, morgen müsste die Auflösung kommen ;)
Danke nochmal für die große Hilfe!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:44 Mo 25.10.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ladung wird in A*s gemessen. nicht in A/s
> Also elektrischer spezifischer Widerstand wird in Ohmmeter
> gemessen. Das sind in SI [mm]\bruch{kg*m^{3}}{A^{2}*s^{3}}[/mm]
richtig
> Die rechte Seite gibt mit alles Einheiten in
> SI-Einheiten:
>
> [mm]\bruch{A}{s}*[/mm] kg * [mm]\bruch{kg*m^{2}}{s^{2}}[/mm] *
> [mm]\bruch{A^{2}*s^{4}}{kg*m^{3}}[/mm]
hier steht also richtiger [mm] $(As)^x* kg^y *(kg*m^2*s^{-2})^u* (\bruch{A^{2}*s^{4}}{kg*m^{3}})^w=\bruch{kg*m^{3}}{A^{2}*s^{3}}$
[/mm]
wie du damit umgehst, hast du ja in deiner Mitteilung gesagt.
Gruss leduart
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