Übungen zur Physik I (Mechanik)

Übungen zur Physik I (Mechanik)
Dr. Harm Fesefeldt
(RWTH Aachen, WS 2003/2004)

1. Übung. Lösungen.
Präsenzübung
Java Applet: Fitprogramm. Ihre Ergebnisse von den Aufgaben 1 und 2 können Sie mit diesem Fitprogram verifizieren. Im Eingabefeld Standard Deviation müssen Sie den prozentualen Fehler der Messungen angeben. Dieser war in der Aufgabenstellung nicht angegeben. Nehmen Sie den Fehler zu 10 Prozent an.
Java Applet zur Aufgabe 3.
Hier noch eine kompliziertere Aufgabe: Ein Klotz rutscht reibungfsfrei auf einer schiefen Ebene, wobei der Keil seinerseits auf der horizontalen Auflage frei beweglich ist. Wie gross sind die Beschleunigungen vom Klotz und vom Keil ?

2. Übung. Lösungen.
Präsenzübung
Der zweidimensionale Wurf ist in mehreren Applets visuell dargestellt:
Ballistic: Ein Spass- Applet, mit einer Kanone soll eine Zielscheibe getroffen werden, wobei die Bahn durch zusätzlichen Wind noch beeinflusst werden kann.
Ballistic1: Das gleiche Applet nochmal, allerdings mit veränderter Graphik und Sound.
Projectilemotion: Der zweidimensionale Wurf mit Luftreibung.
TwoDimTrack: Nochmal der zweidimensionale Wurf mit Luftreibung. In diesem Applet können verschiedene Algorithmen zur Lösung der DGL verglichen werden.
Spezielles Java Applet zur Aufgabe 2.

3. Übung. Lösungen.
Ein Java Applet zur Aufgabe 2. Zwei Kugeln starten am gleichen Ort mit gleicher Anfangsgeschwindigkeit, rollen aber auf verschiedenen Bahnen. Die Rollreibung (das kriegen wir später in der Vorlesung) kann verändert werden. Welche Kugel ist zuerst am Ziel ? (Hinweis: Die Dokumentation kann Ihnen bei der Lösung der Aufgabe helfen).

4. Übung. Lösungen.
Mit diesem Java Applet können Sie Ihr Ergebnis von Aufgabe 1 direkt vergleinen.
Ein ähnliches Java Applet ist hier dargestellt, allerdings ohne Angabe der Ergebnisse.
Und hier noch zwei weitere Applets:
DreierStoss: Drei Kugeln in einem zentralen Stoss. Die zu lösende Aufgabe steht in der Dokumentation.
Drift: Eine kleine Kugel (Elektron) bewegt sich mit elastischen Stössen durch einen Atomverband. Obwohl das Elektron selbst eine beschleunigte Bewegung hat, kommt im Endeffekt nur eine mittlere konstante Geschwindigkeit dabei heraus. Das nennt man die Driftgeschwindikeit. Starten Sie das Programm mit Reset im Demo Control Fenster.
Hier noch ein spezielles Java Applet zur Aufgabe 4.

5. Übung. Lösungen.
Java Applets zur Pendelschwingung:
Pendel: Das lineare Pendel.
ZweiPendel: Das lineare und nichtlineare Pendel im Vergleich.
Pendulum: Ein riesiges Pendel- Laboratorium.

6. Übung. Lösungen.
Präsenzübung

7. Übung. Lösungen.
Präsenzübung
Ein Java Applet zur Aufgabe 3. Im Applet gehen wir noch einen Schritt weiter und fragen nach der Ablenkung beim freien Fall aus der Höhe h.

8. Übung. Lösungen.
Ein spezielles Java Applet zur Aufgabe 1.
Es gibt unendliche viele Applets zur Gravitation. Hier eine kleine Auswahl:
Newtons Cannon
Kepler Motion
Three Body Problem
Three Body Problem
Solar System
Bewegung in verschieden Potentialen
A 4-body Problem
Das Solar System mit einer phantastischen Animation.

9. Übung. Lösungen.
Ein Java Applet zur Aufgabe 1.
Ein Java Applet zur Aufgabe 4.

10. Übung. Lösungen.
Die erzwungene Schwingung einer Feder können Sie in diesem Java Applet untersuchen.

11. Übung. Lösungen.
Ein Java Applet zur Aufgabe 2.

Klausur. Lösungen.

Nachklausur. Lösungen.

	1. Übung.	Lösungen. Präsenzübung Java Applet: Fitprogramm. Ihre Ergebnisse von den Aufgaben 1 und 2 können Sie mit diesem Fitprogram verifizieren. Im Eingabefeld Standard Deviation müssen Sie den prozentualen Fehler der Messungen angeben. Dieser war in der Aufgabenstellung nicht angegeben. Nehmen Sie den Fehler zu 10 Prozent an. Java Applet zur Aufgabe 3. Hier noch eine kompliziertere Aufgabe: Ein Klotz rutscht reibungfsfrei auf einer schiefen Ebene, wobei der Keil seinerseits auf der horizontalen Auflage frei beweglich ist. Wie gross sind die Beschleunigungen vom Klotz und vom Keil ?
	2. Übung.	Lösungen. Präsenzübung Der zweidimensionale Wurf ist in mehreren Applets visuell dargestellt: Ballistic: Ein Spass- Applet, mit einer Kanone soll eine Zielscheibe getroffen werden, wobei die Bahn durch zusätzlichen Wind noch beeinflusst werden kann. Ballistic1: Das gleiche Applet nochmal, allerdings mit veränderter Graphik und Sound. Projectilemotion: Der zweidimensionale Wurf mit Luftreibung. TwoDimTrack: Nochmal der zweidimensionale Wurf mit Luftreibung. In diesem Applet können verschiedene Algorithmen zur Lösung der DGL verglichen werden. Spezielles Java Applet zur Aufgabe 2.
	3. Übung.	Lösungen. Ein Java Applet zur Aufgabe 2. Zwei Kugeln starten am gleichen Ort mit gleicher Anfangsgeschwindigkeit, rollen aber auf verschiedenen Bahnen. Die Rollreibung (das kriegen wir später in der Vorlesung) kann verändert werden. Welche Kugel ist zuerst am Ziel ? (Hinweis: Die Dokumentation kann Ihnen bei der Lösung der Aufgabe helfen).
	4. Übung.	Lösungen. Mit diesem Java Applet können Sie Ihr Ergebnis von Aufgabe 1 direkt vergleinen. Ein ähnliches Java Applet ist hier dargestellt, allerdings ohne Angabe der Ergebnisse. Und hier noch zwei weitere Applets: DreierStoss: Drei Kugeln in einem zentralen Stoss. Die zu lösende Aufgabe steht in der Dokumentation. Drift: Eine kleine Kugel (Elektron) bewegt sich mit elastischen Stössen durch einen Atomverband. Obwohl das Elektron selbst eine beschleunigte Bewegung hat, kommt im Endeffekt nur eine mittlere konstante Geschwindigkeit dabei heraus. Das nennt man die Driftgeschwindikeit. Starten Sie das Programm mit Reset im Demo Control Fenster. Hier noch ein spezielles Java Applet zur Aufgabe 4.
	5. Übung.	Lösungen. Java Applets zur Pendelschwingung: Pendel: Das lineare Pendel. ZweiPendel: Das lineare und nichtlineare Pendel im Vergleich. Pendulum: Ein riesiges Pendel- Laboratorium.
	6. Übung.	Lösungen. Präsenzübung
	7. Übung.	Lösungen. Präsenzübung Ein Java Applet zur Aufgabe 3. Im Applet gehen wir noch einen Schritt weiter und fragen nach der Ablenkung beim freien Fall aus der Höhe h.
	8. Übung.	Lösungen. Ein spezielles Java Applet zur Aufgabe 1. Es gibt unendliche viele Applets zur Gravitation. Hier eine kleine Auswahl: Newtons Cannon Kepler Motion Three Body Problem Three Body Problem Solar System Bewegung in verschieden Potentialen A 4-body Problem Das Solar System mit einer phantastischen Animation.
	9. Übung.	Lösungen. Ein Java Applet zur Aufgabe 1. Ein Java Applet zur Aufgabe 4.
	10. Übung.	Lösungen. Die erzwungene Schwingung einer Feder können Sie in diesem Java Applet untersuchen.
	11. Übung.	Lösungen. Ein Java Applet zur Aufgabe 2.
	Klausur.	Lösungen.
	Nachklausur.	Lösungen.