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Konstante: m (Kuh) = 400 kg
Mechanik
Eine Kuh galoppiere beschleunigt (a =
3m/s^2) auf eine andere, stehende aus
bestimmter Entfernung zu (v0 = 0m/s). Bei
dem auftretenden unelastischen Stoß werden
90% der kinetischen Energie in
Verformungsarbeit umgesetzt. Berechnen Sie
die Verformungsarbeit in Abhängigkeit vom
Anlaufwegs und stellen Sie den Zusammenhang
graphisch dar.
Elektrizitätslehre
1.1. Die Kuh beiße in den elektrisch
geladenen Weidezaun (U=40V). Ein
Strommessgerät registriert durch die Kuh
einen Strom von 0.5 mA. Wie hoch ist der
Ohmsche Widerstand des Tieres?
2.2. Dieselbe Kuh werde nun mit einer Spule
(L= 0.5H) in Reihe geschaltet und an eine
Wechselspannung von 50Hz gelegt. Berechnen
Sie den Scheinwiderstand Z dieses RL-Gliedes
und die Phasenverschiebung j zwischen Strom
und Spannung, wobei der Widerstand der Spule
vernachlässigbar ist.
Quantenmechanik
1. Die Kuh befinde sich auf einer Weide, die
ringsum durch einen Zaun abgegrenzt ist. Der
Weidezaun sei ideal gebaut, so dass die Kuh
ihn (klassisch gesehen) nicht passieren
kann. Begründen Sie, dass man die Kuh
trotzdem mit gewisser Wahrscheinlichkeit
außerhalb der Weide antrifft!
2. Unter Verletzung der Energiehaltung
können nach der Heisenbergschen
Unschärferelation kurzfristig sogenannte
virtuelle Teilchen entstehen. Berechnen Sie
die Lebensdauer einer virtuellen Kuh.
3. "Schrödingers Kuh" Ein Mensch sperrt eine
Kuh in einen Atombunker, aus dem keine
Information nach außen dringt. Für den
Beobachter ist die Kuh dann
quantentheoretisch sowohl tot als auch
lebendig (nicht "entweder... oder"!).
Erklären Sie den scheinbaren Widerspruch!
4. Berechnen Sie die De-Broglie-Wellenlänge
einer Kuh, die mit v=10 m/s auf der Weide
galoppiert. Bis zur welchen Größenordnungen
könnte man mit dieser Welle in der
Mikroskopie Strukturen auflösen? Wieso
benutzt man in der Strukturforschung keine
Kühe?
Kernphysik
Die Kuh frisst auf der Weide 8 Stunden lang
pro Stunde 2kg radioaktiv verseuchtes Gras
mit einem K-40-Gehalt von 0.01%. Während
dieser Zeit scheidet die Kuh stündlich
Fladen von 1kg aus (die K-40-Konzentration
in den Fladen sei näherungsweise ebenfalls
0.01%). Berechnen Sie die Anzahl der
K-40-Atome in der Kuh drei Wochen nach der
Beendigung des Fressens unter Verwendung
geeigneter Näherungen (die Kuh stelle
während dieser Zeit auch das Abkoten ein). |
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