Physik? Hab ich noch nie verstanden! Der Thread für Physik-Fragen an die Profis

[Gigaz]

Wenn man 99,99% spiegelt, und Bragg-Spiegel können noch mehr, dann sind auch 60 kW Laserleistung egal. Die US-Armee will natürlich bewegliche Ziele treffen und muss ein paar Sekunden lang die gleiche Stelle braten können. Da bräuchte man schon extrem präzise Motoren. Ich vermute mal, die steuern die Strahlrichtung rein elektronisch, zB. mit Kerr-Effekt oder Phasenarrays.

[tobyps]

Als Airborne Laser wurde das Ganze schon in einer Boeing 747 erprobt und hat auch prinzipiell funktioniert. Allerdings führten Kosten und die Tatsache, dass das System Interkontinentalraketen nur in der Startphase zerstören konnte zum Abbruch des Programms. Nach der Startphase wären die Raketen zu schnell gewesen um sie lang genug zu treffen. Wobei die erreichten Daten auch so beeindruckend sind, denn das System wirkt über mehrere Hundert km und trifft dabei so präzise, dass die Rakete weit genug destabilisiert wird, dass sie abstürzt.

[Flunky]

Also Stealth-Flugzeuge sind ohnehin schon verspiegelt (klar, im Radarbereich), das schließt sich nicht per se gegenseitig aus. Der Spiegel sollte halt schräg angebracht sein, um nicht ins Radar zu leuchten. Wobei das gegen Laserwaffen auch witzig wär, einfach grad zurückfeuern^^

[tobyps]

Sicher dass sie verspiegelt sind? Ich meine die Stealtheigenschaft wäre eine Mischung aus Reflexion weg von der Quelle, daher die Form und Absorption von möglichst viel Strahlung. Von daher hätte ich sie jetzt eher nicht verspiegelt genannt.. Aber da bin ich selber nur auf dünnem Eis unterwegs.

[Killa2Kill]

Laser und Radar sind doch vollkommen verschiedene Wellenlängen.

Der Impulsübertrag pro Energie sollte bei Railguns niedriger sein.

[SvenBvBFan]

ich bin unfähig

a) ist klar bis auf das Vorzeichen der potentielle Energie: [math]L = T - V = frac{m_{1]\dot y_{1}^2}{2} + frac{m_{2]\dot y_{2}^2}{2} - (m_{1}gy_{1} +m_{2}gy_{2} +k/2(y_{1}+ y_{2} + pi*r - l_{0})^2)[/math]
eigentlich definiert man ja das 0 niveau der potentiellen energie auf die x-achse und da y nach unten positiv wird, müsste ich das doch durch ein minus vor den potentiellen Energien in der klammern ausdrücken, da die potentielle Energie beim runterfallen weniger wird
b) scheitern wir gerade alle
mit [math]z_{1}= y_{1}+y_{2}, z_{2}= y_{1}/m_{2}+y_{2}/m_{1}[/math] kriege ich die hinteren terme ausgedrückt, aber nicht die anderen. die quadrate nerven
Ausmultiplizieren der hinteren Klammer halte ich für keine gute Idee, da kam nur Müll bei mir raus.
nach 2-3 stunden rumprobieren hat man nicht mehr so lust

[Gigaz]

Also ich meine, die Koordinatentransformation:

[math]z1=y1[/math]
[math]z2=y1+y2+\pi r+l_0[/math]

Sollte tun, was du dir wünschst.

edit: Kann nicht funktionieren

[SvenBvBFan]

und wie soll ich damit die Lagrangefunktion ausdrücken

ich muss ja z2 dann quadrieren und die mischterme machen wieder alles kaputt

[Gigaz]

Also, das Problem ist garstiger als gedacht, aber nur ein bisschen.
Im Prinzip würde hier der Impulserhaltungssatz gelten, wenn die Rolle keine Rolle, sondern eine Gerade wäre. Für die Physik macht das keinen Unterschied, nur die Richtung des einen y ist eben unschön. Man muss Schwerpunktskoordinaten einführen und dabei aufpassen, dass eine Koordinate ein anderes Vorzeichen kriegt.

[math]z_1=\frac{m_1 y_1-m_2 y_2}{m_1+m_2} [/math]
[math]z_2= y_1 + y_2 [/math]

Habs gerechnet und für gut befunden.

[SvenBvBFan]

ist bisschen spät jetzt, und wenn ich hier z1' quadrieren, fallen die mischterme irgendwie raus/kann ich die ausgleichen? Direkt sehen tue ich die Lagrangefunktion noch nicht, bin aber auch müde
mach das morgen früh.

[Gigaz]

Du musst y1(z1,z2) und y2(z1,z2) bestimmen, dann ableiten, und dann freudig erkennen, dass die Beiträge zur kinetischen Energie, die Mischterme enthalten, wegfallen.

[SvenBvBFan]

und wie kommt man auf sowas?

aber danke für deine hilfe!
letztes semester waren die zettel angenehmer und nicht so ein rumstochern

[Gigaz]

Steht in Beitrag 939 . Ich hab mal 'ne Übung in dem Fach gehalten, daher kann ich das noch halbwegs

[SvenBvBFan]

ich verstehe gerade nicht, was die impulserhaltung mit der Schwerpunktkoordinate zu tun hat (prinzipiell schon, aber warum hier. impulserhaltung verwendest du ja dann nicht mehr) bzw. warum das hier die richtige idee ist

jetzt erinnere ich mich, dass wir das irgendwann im ersten semester mal so ne ähnlich rechnung gemacht hatten

[Gullix]

...also, die Atwood-Maschine ist witzig. Ich hab mal ein Tutorium für Erstis gehalten, da wurde das auch besprochen. Nur mit Newton, ohne Lagrange. Unsere hatte keine Feder, aber man konnte die verschachteln, indem man statt der einen Masse eine weitere Atwood-Maschine dranhängt.


Anschaulich fand ich die Grenzfälle ganz interessant. Wie viel muss das Seil aushalten, wenn ich an beide Seiten einen Apfel hänge. Wie viel, wenn ich an eine Seite einen Apfel und an die andere Seite ein Auto hänge.

Rechnerisch: Bei Lagrange muss man ja immer die Energien aufschlüsseln und keine vergessen. Kinetische Energien gibt es die beiden Punktmassen ( [math]1/2 m_i v_i^2[/math] ) und ggf noch ne Rotation oben, wenn das Ding ein Trägheitsmoment hat. Potentielle Energien gibt es die Höhenenergie von den Punktmassen ( [math]-m_i g y_i[/math] , Vorzeichen weil die y "von oben" gemessen werden. Wo du die Null hinsetzt, ist egal) und die Feder ( [math]1/2 k (l-l_0)^2[/math] ).


Impulserhaltung steckt man in den Lagrange-Formalismus nicht rein - gelegentlich kriegt man Impulserhaltung oder F=ma als Lösung der Euler-Lagrangegleichungen raus.