Physikaufgabe: Protonenen
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Danke für deine Antwort.
Ich habe jetzt herausgefunden dass bei E = mc² die Einheit Joule ist und ich das ganze dann noch umwandeln muss (/e).
Wie sieht es bei E = lambda * f aus ? Wenn die Einheit falsch ist ist das Ergebnis auch meistens falsch...
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Wellenlaenge * Frequenz ist eine Geschwindigkeit und keine Energie. Die Formel ist falsch. Ich schaetze mal c = lambda * f.
Masse in J
Ist das so ein Experimentalphysikerwitz?
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Ich habe jetzt herausgefunden dass bei E = mc² die Einheit Joule ist und ich das ganze dann noch umwandeln muss
Nein, nein, nein! m*c² hat die Dimension einer Energie! Die Einheit ist die die du wählst! Das musst du doch schon vor Jahren gelernt haben, wenn du jetzt Physik im Abi machen willst.
Der Unterschied zwischen Dimensionen und Einheiten ist ganz fundamental wichtig. Ebenso die Fähigkeit zwischen Einheiten umzurechnen. Wenn du bei der Abi-Prüfung auch nur den Hauch einer Chance haben willst, MUSST du dir dieses Wissen möglichst SOFORT aneignen. Vergiss die Synchrotonaufgabe. Dies zu kapieren ist viel, viel wichtiger.
Ist das so ein Experimentalphysikerwitz?
Was gibt's daran auszusetzen? Schließlich ist c=1. (Und nein, ich bin Theoretiker)
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Schließlich ist c=1.
Das musst du dazusagen. Zur Erklaerung: Mein Ex-Physik-Prof hat Energie bei Licht immer mit der Wellenzahl identifiziert. Um wirklich eine Energie, bzw. Energieeinheit zu erhalten, musst man noch mit einigen belanglosen Konstanten multiplizieren. Ich finde das unsauber. Auch c=1 finde ich unsauber.
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knivil:
Ich meinte die Formel E = h * f . Mein Fehler...
Einheiten und Dimensionen...
Ich muss doch erstmal auf eine Einheit kommen aus der ich in andere Einheiten umrechnen kann.Angenommen ich Rechne E = h * 100/s = 100 Joule ist doch auf jeden Fall was anderes als E = h * 100/s = 100 Ev (wenn wir einfach mal annehmen, dass h = 1 ist).
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Die Eineheiten die am Schluss der Rechnung rauskommen hängen davon ab, in welchen Einheiten die Anfangsparameter angegeben werden. bei E = hf ist E in J, wenn f in hz angegeben ist. Prinzipiell bleibt man in SI Einheiten (bist auf wenige Ausnahmen) wenn man immer in SI Einheiten rechnet. Also ist E = mc² auch in J wenn m in kg und c in m/s angegeben wird.
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Ok, mal eine kleine Übungsaufgabe an den Physikprofessor:
Planckenergie: 0.5433 MWh (Megawattstunden)
Druck im Erdinneren: 363 GPa (Gigapascal)
Wie weit ein Toyota Prius mit einer Gallone Benzin fahren kann: 48 mi/ga (Meilen / Gallone)
Breite des Ärmelkanals: 35 km (Kilometer)Was ist Folgendes?
(0.5433 MWh / 363 GPa) * ((48 mi/ga) / 35 km )
Berechne zuerst die Dimension des Ergebnisses und dann den Zahlenwert. In welcher Einheit liegt das Ergebnis vor?
Zusatzaufgabe: Interpretiere das Ergebnis.
Tipps:
1 Meile = 1.609344 km
1 Gallone = 3.78541178 Liter
An die, die die Aufgabe kennen: Bitte nichts verraten!
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tolle Aufgabe
Ist Einheit eine Anzahl ? Bei mir steht am schluss der Rechnung m³/m³ und das müsste sich ja wegkürzen.
Wie komme ich darauf ?
0,5433 MWh = 0,5433*3600*10^6 J*s/s = 1,955*10^9 J <-Energie
363 GPa = 363 * 10^9 Pa = 363* 10^9 kg*(m-1)*(s-2)
48 mi/ga = 48 * (1,6/3,785)* km/l
35 km = 35km(0.5433 MWh / 363 GPa) = (1,95510^9 J) / (363 10^9 kg(m-1)*(s-2)*)=
5,386* 10^-3 *J /(kg * m^-1 s^-2)(48 mi/ga) / 35 km => 0.58 * 1/l
5,386*10^-3 *J /(kg * m^-1 s^-2) * 0.58 * 1/l
= 3,1237 * (kg*m²*s-2)/(kg*m-1*s-2*m3) = 0
Richtig?
Jedenfalls bin ich nach deiner Aufgabe fürs abitur abgehärtet
Über die Interpreation würde ich mich freuen. Ich habe keine Ahnung wie ich damit anfangen sollte.
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Sehr gut!
Die Einheit ist richtig, es handelt sich um eine Anzahl.Aber über den letzten Schritt musst du nochmal nachdenken:
3,1237 * (kg*m²*s-2)/(kg*m-1*s-2*m3) = ?Wenn die Einheiten sich wegkürzen ist das nicht 0.
P.S.: Wenn du die ganz genauen Umrechnungen Meile->km und gallone->Liter nimmst, die ich dir gegeben habe, dann kommst als Zahl vor der Einheit 3.141554 raus. Vielleicht erkennst du da ja was.
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knivil schrieb:
Schließlich ist c=1.
Das musst du dazusagen. Zur Erklaerung: Mein Ex-Physik-Prof hat Energie bei Licht immer mit der Wellenzahl identifiziert. Um wirklich eine Energie, bzw. Energieeinheit zu erhalten, musst man noch mit einigen belanglosen Konstanten multiplizieren. Ich finde das unsauber. Auch c=1 finde ich unsauber.
Muss man nicht dazusagen. Es ist sowohl in der Experimental- als auch Theoretischen Physik absolut üblich, bei Teilchenmassen ohne weiteres von eV zu sprechen. "Ein Elektron hat die Masse 511keV" ist auch viel anschaulicher als "Ein Elektron hat die Masse 9.11*10^-31kg".
Und wenn man mal ein paar Rechnungen in spezieller RT, allgemeiner RT oder Quantenfeldtheorie durchgeführt hat, will man beim nächsten Mal wirklich nicht tausend Faktoren c oder hbar schreiben müssen. Es ist einfach geschickt, zweckmäßige Einheiten zu wählen, und man kann problemlos Einheiten wählen, in denen c=hbar=k=G=4pi*epsilon0=1 ist, daran ist nichts unsauber. Man rechnet ja auch oft im Gauß- oder Heaviside-System. Das SI-System ist völlig beliebig, da sind natürliche Einheiten sogar fast naheliegender, wenn man so will.
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3.141554 sieht fast nach pi aus, aber pi ist 3,14159265358979323846264338327510528. Weiter kann ichs nicht aus dem Kopf
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Physikprofessor schrieb:
3.141554 sieht fast nach pi aus, aber pi ist 3,14159265358979323846264338327510528. Weiter kann ichs nicht aus dem Kopf
Genau. Und die Geschichte hat sogar zweifache Moral:
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Manche Leute (genauer gesagt der Autor von xckd) haben viel zu viel Zeit und finden scheinbar fundamentale Zusammenhänge wo keine sind. Also aufpassen wenn Leute Zahlenmagie machen.
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Du kannst jetzt deutlich besser Einheiten umrechnen.
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knivil schrieb:
Masse in J
Ist das so ein Experimentalphysikerwitz?
Einheitenlos und/ oder einsnormiert riecht immer eher nach Theoretiker für mich
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Sepp, Danke für deine Tipps
Die Arbeit habe ich mit aufgeschlagener SI-Tabelle aus der Formelsammlung geschrieben. Vieleicht hast hat meine Note um ein paar Punkte gepusht
Hoffen wirs einfach mal. Ende Februar weiß ich mehr
