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Physiker1900
Anmeldungsdatum: 07.01.2016
Beiträge: 8
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 Physiker1900 Verfasst am: 09. Feb 2016 21:27 Titel: Rotation |
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Meine Frage:
Tach Leute,
im Prinzip selbst für mich eine einfache Aufgabe.
Eine Laborzentrifuge hat bei Betrieb eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 500000 U/min. Bei so einer Geschwindigkeit diffundiert ein Lysosom mit einer Geschwindigkeit von 1 mm/s durch die Flüssigkeit zum außen anliegenden Reagenzglasboden. Ein Peroxisom diffundiert mit 1,5 mm/s zum Reagenzglasboden. Angenommen, beide Kompartimente sind 0,5 mm voneinander entfernt und das Peroxisom befindet sich weiter innen: Wird das Lysosom vom Peroxisom überholt und wenn ja, wie weit kann das Lysosom bis dahin wandern?
Antwortmöglichkeiten:
Das Peroxisom überholt das Lysosom nicht.
10 sec.
0,5 sec.
1 sec.
Meine Ideen:
In 1 Sekunde sind sie gleich auf. Nun möchte ich Fragen, wie man mit der angegebenen Drehzahl/Frequenz den Radius ausrechnen kann, um die erste Antwortmöglichkeit auszuschließen. Leider ist ja v gegeben und nicht a, sonst könnte man glaube ich über die Formel der Radialbeschleunigung r errechnen.
Danke im voraus |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 10. Feb 2016 02:59 Titel: |
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Vorab Vermutung zur Bewegung eines Teilchens bei (angenommen) Stokescher Reibung
=\frac{dr}{dt}=\alpha \ r\Rightarrow r(t)=r(0)\cdot e^{\alpha\left(t-t_0\right)})
Problem: Die Druckabhängigkeit der Viskosität ... |
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Physiker1900
Anmeldungsdatum: 07.01.2016
Beiträge: 8
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| Physiker1900 Verfasst am: 13. Feb 2016 22:20 Titel: leider nicht verstanden |
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Hey,
es tut mir leid, aber ich habe deine Antwort nicht verstanden. Ich bin nicht so gut und mein Wissen ist begrenzt. Es wäre schön, wenn du evtl. Werte einsetzen könntest und die Rechnung ein bisschen erläutern könntest. Optimal fände ich es, wenn du noch zur Aufgabe Stellung beziehen könntest.
Lg |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 14. Feb 2016 01:38 Titel: Re: Rotation |
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| Zitat: | | [...] für mich eine einfache Aufgabe. |
Für mich aber leider nicht und deshalb erstmal nur der Versuch zur Beschreibung der Bewegung eines Teilchens in der Zentrifuge unter Einfluß von Stokescher Reibung. Ob das den Sachverhalt trifft und, wenn ja, ob der Reibungskoeffizient / die Viskosität als ausreichend konstant angesehen werden kann - keine Ahnung.
Die erste Gleichung besagt nur, daß sich die Radialbeschleunigung und die stokesche Bremsbeschleunigung stückenweise ausgleichen mögen, die Geschwindigkeit für kleine Abschnitte damit konstant würde. So ergäbe sich das r(t) und eventuell eine Möglichkeit im Sinne der Fragestellung.
Vor der Aufgabe mußt Du doch irgendwas theoretisches dazu gelernt haben, vielleicht sogar eine "Fertiglösung" für damit befaßte Chemiker?
Erholsames Wochenende! |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5797
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 14. Feb 2016 02:01 Titel: |
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@franz: ich verstehe nicht ganz, auf was Du hinaus willst. Es ist in der Aufgabe ja offenbar schon vorgegeben, dass es sich jeweils um eine gleichförmige Bewegung handeln soll mit den angegebenen Geschwindigkeiten. Ob das jetzt so besonders realistisch ist, ist ja eine andere Frage, aber wohl eher nicht Teil der Aufgabe.
Es fehlt Angst auf jeden Fall der anfängliche Abstand der beiden zum Reagenzglas Rand oder eine ähnliche Angabe.
Gruß
Marco |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 14. Feb 2016 03:22 Titel: |
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Moin Marco!
Du hast recht: Selbst wenn man den gesamten Sachverhalt ignoriert - bis auf die "konstanten" Geschwindigkeiten und den Anfangsabstand, so fehlen noch irgendwelche Randbedingungen. (Übrigens bleibe ich mit meinem Ansatz aus dem gleichen Grund stecken.)
Ansonsten habe ich mir mal die Sedimentationsgeschwindigkeit von Makromolekülen bei wiki angesehen: dito stokescher Reibung (jedoch mit Auftrieb, reduzierte Masse), dito Ansatz | Zitat: | Die Sedimentation des Teilchens wird so lange beschleunigt, bis der Reibungswiderstand die Zentrifugalkraft kompensiert [...] Von da an sedimentiert das Teilchen mit gleichbleibender Geschwindigkeit
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Bloß: diese Geschwindigkeit v(r) ist offenbar nicht konstant - womit ich mich oben auseinanderzusetzen versuchte.
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