Berechnung Arbeit Zigarette Kraft Draht Platin Meter

'einfache' physikalische Berechnungen/Schätzungen

Von: , Frage gestellt am So, 3. Nov 2002

Hallo,
in diesem Brett laufen sonst mehr hochstehende Berechnungen, aber eine Bekannte möchte unbedingt für ein Rätselforum Antworten auf die nachfolgenden Fragen haben.
Die Zigarettentemperatur kann ich ergoogeln *mutmaß*, aber bei der Tinte hab ich keine Ahnung wie ich die lösen soll. Beim Platin müßte ich wissen, wie dünn ein Platindraht minimal technisch oder auch theoretisch sein dürfte, dann könnte ich das lösen.
Bei der Regenwolke fehlt mir halt die Durchschnittsdichte einer Regenwolke, ich schäte die schwankt stark. Bei der Bergkraft komm ich ins Grübeln wegen Kraft, Energie und Arbeit und die Stahlkugel im Erdinneren sehe ich sich im Erdmagnetfeld langsam am Erdmittelpunkt einpendeln :-)

Kann mir bzw. meiner Bekannten bei der Lösung der Aufgaben helfen?
Dankeschön
Gruß
Reinhard

zum Schätzen oder auch Rechnen:

1. Welche Temperatur entsteht an der Spitze einer brennenden Zigarette, wenn der Raucher an der Zigarette zieht?

2. Wie lang müßte ein Papierstreifen sein, auf dem man 1 Liter Tinte verschreibt?

3. Wie lang ist ein Drahtfaden, der sich aus einem Gramm Platin ziehen läßt?

4. Wieviel wiegt eine 100 Meter lange, 100 Meter breite und 100 Meter hohe Regenwolke?

5. Welchen Weg kann ein Mensch in der Ebene zurücklegen, wenn er dabei etwa dieselbe Kraft aufwendet wie für die Ersteigung eines Berges von 1200 Meter Höhe?

6. Wie lange braucht eine Stahlkugel, die man durch einen Tunnel mitten durch die Erde fallen lassen würde, bis zum anderen Ende?

19 Antworten zu dieser Frage

  1. Antwort von nach 17 Stunden 0 hilfreich
    Re: 'einfache' physikalische Berechnungen/Schätzun

    1. Welche Temperatur entsteht an der Spitze einer brennenden
    Zigarette, wenn der Raucher an der Zigarette zieht?

    2. Wie lang müßte ein Papierstreifen sein, auf dem man 1 Liter
    Tinte verschreibt?

    3. Wie lang ist ein Drahtfaden, der sich aus einem Gramm
    Platin ziehen läßt?

    4. Wieviel wiegt eine 100 Meter lange, 100 Meter breite und
    100 Meter hohe Regenwolke?

    5. Welchen Weg kann ein Mensch in der Ebene zurücklegen, wenn
    er dabei etwa dieselbe Kraft aufwendet wie für die Ersteigung
    eines Berges von 1200 Meter Höhe?

    6. Wie lange braucht eine Stahlkugel, die man durch einen
    Tunnel mitten durch die Erde fallen lassen würde, bis zum
    anderen Ende?
    Könnte es sein,dass es sich um Scherzfragen handelt,die nicht " wissenschaftlich " zu beantworten sind?

    zu 1.: Wenn ich mit den Fingern an der Zigarette ziehe,ändert sich an der Gluttemperatur nichts.

    zu 2.: genau die Länge um " 1 Liter Tinte " zu schreiben.

    zu 3.: vieleicht wird davon ausgegangen,dass Draht nicht aus Platin gemacht wird.

    zu 4.und 5.: keine Ahnung

    zu 6.: Ist schon beantwortet,da die Kugel das andere Ende nicht erreichen kann,ausser sie widersetzt sich der Gravitation.Wenn die Kugel ohne Berücksichtigung eventueller Verluste aber mit Gravitation operieren würde,hätte man ein Perpetuum Mobile.

    Gruß
    Klaus

    • Antwort von nach 5 Tagen 0 hilfreich
      Oszillatoren

      Hi, zu 6.: Ist schon beantwortet,da die Kugel das andere Ende
      nicht erreichen kann,ausser sie widersetzt sich der
      Gravitation.Wenn die Kugel ohne Berücksichtigung eventueller
      Verluste aber mit Gravitation operieren würde,hätte man ein
      Perpetuum Mobile.
      Genau so ist es. Ein verlustfreier Oszillator schwingt in alle Ewigkeit. In dem Beispiel geht es nur darum zu erkennen, dass die Gravitationskraft linear abnimmt (bis zum Erdmittelpunkt) und dann wieder linear zunimmt. Danach kann man es mit einem harmonischen Oszillator identifizieren und die Schwingungsdauer berechnen.

      Es handelt sich dabei tatsächlich im eine typische Anfänger-Klausuraufgabe: http://fsing.fs.uni-sb.de/klausur/Physik/Physikklaus...

      Berücksichtigt man einfache Reibungsprozesse, erhält man einen gedämpften harmonischen Oszillator. Dabei wird dann Energie dissipiert und die Schwingung klingt ab. Nimmt man weitere Effekte hinzu (Reibung und Kollisionen an den Wänden, etc.) kommt man zu den sogenannten nicht-glatten Systemen, das wäre aber keine Anfängeraufgabe mehr ....

      Du siehst, sooo einfach ist das alles nicht.

      Ciao Rossi

  2. Antwort von nach 47 Minuten 0 hilfreich
    w/Platin

    Hallo, 3. Wie lang ist ein Drahtfaden, der sich aus einem Gramm
    Platin ziehen läßt?
    ca. 2 Kilometer

    Gruß
    Christian

    • Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich
      Re: w/Platin

      3. Wie lang ist ein Drahtfaden, der sich aus einem Gramm
      Platin ziehen läßt?
      ca. 2 Kilometer

      Hallo Christian,

      über die Zugfestigkeit des Platinfadens wird nichts gesagt, auch nichts über die tolle Ziehmaschine zur Herstellung des Drahtes. Also gehe ich davon aus, daß der Durchmesser eines Platinatoms als Drahtdurchmesser reicht. Deshalb braucht man die Anzahl der Atome in 1 g Platin sowie deren Durchmesser. Ich komme dabei überschlägig auf eine Drahtlänge von irgendwas mit 10 exp 11 Metern, also Größenordnung 100 Mio Kilometer. Wer's nicht glaubt, muß es eben mit dem Meßrad genau nachmessen.

      Gruß
      Wolfgang

      • Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich
        Re^2: Tja

        Hallo Wolfgang über die Zugfestigkeit des Platinfadens wird nichts gesagt,
        auch nichts über die tolle Ziehmaschine zur Herstellung des
        Drahtes. Also gehe ich davon aus, daß der Durchmesser eines
        Platinatoms als Drahtdurchmesser reicht. Deshalb braucht man
        die Anzahl der Atome in 1 g Platin sowie deren Durchmesser.
        Ich komme dabei überschlägig auf eine Drahtlänge von irgendwas
        mit 10 exp 11 Metern, also Größenordnung 100 Mio Kilometer.
        Schön wärs, aber kleiner als 1 Tausendstel Millimeter darf der Draht nicht werden, sonst reißt er.
        Platin ist schon enorm dehnungsfähig, aber Atomdrähte gibt es (noch) nicht.
        So, jetzt rechne nochmal neu ;-)
        *wink*
        Rainer

  3. Antwort von nach 59 Minuten 0 hilfreich
    Re: Stahlkugel

    6. Wie lange braucht eine Stahlkugel, die man durch einen
    Tunnel mitten durch die Erde fallen lassen würde, bis zum
    anderen Ende?
    Hallo Reinhard,

    die Kugel fällt nur bis zum Erdmittelpunkt, erreicht also das andere Tunnelende nie.

    Gruß
    Wolfgang

    • Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
      Re^2: Stahlkugel

      Hallo Reinhard,

      die Kugel fällt nur bis zum Erdmittelpunkt, erreicht also das
      andere Tunnelende nie.

      Gruß
      Wolfgang
      Hallo,

      wie kommst du denn auf das Ergebnis? Die Aufgabe ist eine Standard Übungsaufgabe für Erstsemester. Wenn ich das Ergebnis richtig im Kopf habe, dauert es 23 Minuten.
      Reibung natürlich vernachlässigt. Da nicht alle Stähle magnetische Eigenschaften haben, kann man auch das ausschließen.

      Max



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