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babelon	Verfasst am: 06. Jun 2011 14:25    Titel: Hallo GvC, vielen Dank für Deine Antwort!!! Das war ganz schön viel für mich. Ich merke, dass ich diese Aufgabe nie und nimmer hätte lösen können. Das frustriert mich ein bischen. Auf der anderen Seite finde ich es gut, was ich bei deiner Lösung alles sehen konnte Ich habe jetzt alles zweimal sauber nachgemacht und dann ausgerechnet. Ich komme dabei übrigens zu ps: Das war eine Aufgabe für das zweite Semester Physik. Ich bin damit überfordert gewesen. Mit geht es aber darum, die Physik zu lernen und daher hoffe ich, dass es bergauf geht LG babelon
GvC	Verfasst am: 06. Jun 2011 09:21    Titel: Das ist eine etwas seltsame Aufgabe. Denn eine Temperatur zu bestimmen, ohne die Randbedingungen zu kennen, in diesem Fall die Wärmeübergangsbedingungen vom Rahmen an die Umgebung, ist eigentlich nicht möglich. Es soll deshalb vermutlich angenommen werden, dass keine Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Zu Deinen Fragen: 1. Das einzig Richtige an Deinen Gedanken ist das Induktionsgesetz, welches hier allerdings in anderer Form angewendet werden sollte, nämlich u=v*B*l (mit l=Kantenlänge des quadratischen Rahmens) 2. Zwar nicht falsch, aber aus meiner Sicht vollkommen unnötig ist die numerische Berechnung irgendwelcher Größen, nach denen nicht gefragt ist, z.B. der Zeit und der induzierten Spannung. Du solltest alles bis zum Schluss mit allgemeinen Größen rechnen und erst dann die gegebenen Zahlenwerte und Einheiten einsetzen. Wenn Du das nicht machst, fällt Dir nicht auf, was Du kürzen kannst. So ist beispielsweise die Querschnittsfläche A der den Rahmen bildenden Eisenstangen sowohl im ohmschen Widerstand als auch in der Masse des Eisenrahmens enthalten und kürzt sich heraus. 3. Grundlage ist der Energieerhaltungssatz: zugeführte mechanische Energie ist gleich der Wärmeenergie (den Umweg über die elektrische Energie kannst du dir sparen): Die zugeführte Energie ergibt sich zu mit der Lorentzkraft und Dabei ist die induzierte Spannung Wenn Du nun noch für R und m einsetzt und und alles Kürzbare auch kürzt, erhältst Du Jetzt kannst Du die gegebenen Größen mit ihren Zahlenwerten und Einheiten einsetzen. Diese Temperaturerhöhung ergibt sich sowohl beim "Reinschieben" als auch beim "Rausreißen" des Rahmens, sofern man davon ausgeht, dass der spezifische Widerstand des Eisens konstant bleibt, also nicht - was eigentlich der Fall sein müsste - von der Temperatur abhängig ist.
babelon	Verfasst am: 05. Jun 2011 22:37    Titel: Rechteckschleife in Magnetfeld schieben Hallo, ich habe folgende Aufgabe: Ein aus d=5mm dicken Eisenstäben der Länge a=1m zusammengeschweißter quadratischer Rahmen wird bei Zimmertemperatur (T=20°C) mit der Geschwindigkeit v=20 m s^(⁻1) in ein scharf begrenztes, homogenes Magnetfeld der Stärke B=2T gestoßen. Die Feldlinien des Magnetfeldes stehen senkrecht auf der Rahmenfläche, also parallel zur Flächennormalen. a) Welche Temperatur hat das Eisen unmittelbar nach dem Experiment? Der Rahmen wird danach mit der selben Geschwindigkeit wieder aus dem Feld heraus gerissen. b) Welche Temperatur hat er dann? Der spezifische Widerstand von Eisen beträgt , die Massendichte und die spezifische Wärmekapazität Mir ist nicht klar, wie ich vorzugehen habe. Ich würde mich freuen, wenn mich jemand Schritt für Schritt durch die Aufgabe begleiten kann. NUN folgen meine Überlegungen, die ich bis jetzt angestellt habe: a) Ich habe mir mein scharf abgegrenztes homogenes Magnetfeld so vorgestellt, dass es die Form eines rechteckigen Volumens besitzt, in welches ich die quadratische Leiterschleife derart mit der Geschwindigkeit hinein schiebe, sodass sie nicht nur die ganze Zeit senkrecht zu diesem Magnetfeld steht, sondern auch auf die Weise in das Feld eintritt, dass sich zwei gegenüberliegende Kanten der Leiterschleife gleichzeitig in das Feld hinein bewegen. b) Beim Einbringen der quadratischen Leiterschleife in das homogene Magnetfeld wird ein diesem Magnetfeld entgegengesetztes Magnetfeld induziert (Lenzsche Regel).was zu einem Stromfluss innerhalb der Leiterschleife führt, so lange bis die Leiterschleife komplett in das Magnetfeld eingetaucht ist. c) Aufgrund der Geschwindigkeit dauert es (eine zwanzigstel Sekunde), bis die Schleife mit ihrer Länge von 1m komplett in das Magnetfeld eingetaucht ist. d) ..und an dieser Stelle weiß ich nicht weiter.. meine letzte Überlegung war, die induzierte Spannung auszurechnen mthilfe des Faradayschen Induktionsgesetzes mit der Gesamtfläche der Leiterschleife und Ob ich die Rechnung aus d) irgendwo verwenden kann, sehe ich noch nicht, da mir an dieser Stelle Wissen fehlt und ich mich von meinen Büchern erschlagen fühle, weswegen ich mir lieber einen Tip geben lassen möchte. 1. Was ist bisher in Ordnung bei meinen Gedanken? 2. Was ist nicht in Ordnung bei meinen Gedanken? 3. Wohin muss ich gehen/denken, um weiter zu kommen? Im Voraus herzlichen Dank für eure Hilfe Gruß babelon

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