Fallender und schwebender Stab im Magnetfeld
About points...
We associate a certain number of points with each exercise.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as points for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit the number of points for the exercise in the collection independently, without any effect on "points by default" as represented by the number here.
That being said... How many "default points" should you associate with an exercise upon creation?
As with difficulty, there is no straight forward and generally accepted way.
But as a guideline, we tend to give as many points by default as there are mathematical steps to do in the exercise.
Again, very vague... But the number should kind of represent the "work" required.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as points for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit the number of points for the exercise in the collection independently, without any effect on "points by default" as represented by the number here.
That being said... How many "default points" should you associate with an exercise upon creation?
As with difficulty, there is no straight forward and generally accepted way.
But as a guideline, we tend to give as many points by default as there are mathematical steps to do in the exercise.
Again, very vague... But the number should kind of represent the "work" required.
About difficulty...
We associate a certain difficulty with each exercise.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as difficulty for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit its difficulty in the collection independently, without any effect on the "difficulty by default" here.
Why we use chess pieces? Well... we like chess, we like playing around with \(\LaTeX\)-fonts, we wanted symbols that need less space than six stars in a table-column... But in your layouts, you are of course free to indicate the difficulty of the exercise the way you want.
That being said... How "difficult" is an exercise? It depends on many factors, like what was being taught etc.
In physics exercises, we try to follow this pattern:
Level 1 - One formula (one you would find in a reference book) is enough to solve the exercise. Example exercise
Level 2 - Two formulas are needed, it's possible to compute an "in-between" solution, i.e. no algebraic equation needed. Example exercise
Level 3 - "Chain-computations" like on level 2, but 3+ calculations. Still, no equations, i.e. you are not forced to solve it in an algebraic manner. Example exercise
Level 4 - Exercise needs to be solved by algebraic equations, not possible to calculate numerical "in-between" results. Example exercise
Level 5 -
Level 6 -
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as difficulty for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit its difficulty in the collection independently, without any effect on the "difficulty by default" here.
Why we use chess pieces? Well... we like chess, we like playing around with \(\LaTeX\)-fonts, we wanted symbols that need less space than six stars in a table-column... But in your layouts, you are of course free to indicate the difficulty of the exercise the way you want.
That being said... How "difficult" is an exercise? It depends on many factors, like what was being taught etc.
In physics exercises, we try to follow this pattern:
Level 1 - One formula (one you would find in a reference book) is enough to solve the exercise. Example exercise
Level 2 - Two formulas are needed, it's possible to compute an "in-between" solution, i.e. no algebraic equation needed. Example exercise
Level 3 - "Chain-computations" like on level 2, but 3+ calculations. Still, no equations, i.e. you are not forced to solve it in an algebraic manner. Example exercise
Level 4 - Exercise needs to be solved by algebraic equations, not possible to calculate numerical "in-between" results. Example exercise
Level 5 -
Level 6 -
Question
Solution
Short
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Exercise:
Gegeben ist ein sicm langer gerader starrer Kupferdraht der Masse .sig. Sein Widerstand ist .simOmega. Für die nachfolg beschriebenen zwei Situationen befindet er sich in einem räumlich hinreich grossen Magnetfeld der Flussdichte .simT. abcliste abc Der Draht wird zum Zeitpunkt t im Ursprung eines Koordinatensystems losgelassen und fällt dann nur unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten. Der Draht bleibt währ des ganzen Falles horizontal ausgerichtet. Berechnen Sie die Spannung U die nach einer Fallstrecke von sicm zwischen den Stabenen herrscht. abc Der Draht soll innerhalb des Magnetfeldes zum Schweben gebracht werden. Dazu wird er ausserhalb des Magnetfeldes über ein dünnes Kabel Annahme: R_tinysubKabelsiOmega mit einer Spannungsquelle verbunden. Welche Spannung muss angelegt werden damit der Draht gerade schwebt? abcliste figureH centering tikzpicturescale. draw - nodeleftyshift.*cm -- node leftx; draw . -- -.; foreach x in ...... foreach y in ...... node at xy otimes; draw fillgray! rectangle .; draw -very thickRed .--. noderightvecv; tikzpicture figure
Solution:
enumerate item Die induzierte Spannung ist abhängig von der Fallgeschwindigkeit: U_mathrmindBv_mathrmeell Mit der zeitunabhängigen Gleichung für die Geschwindigkeiten erhält man: v_mathrme^v_^+gx;xrightarrowv_; v_mathrmesqrtgx.sim/s Damit ergibt sich: U_mathrmindsqrtgx B ellboldsymbol. ^-mathrmV item Schweben des Drahtes bedeutet Gleichgewicht der Gewichtskraft des Stabes und der Lorentzkraft stromdruchflossener Stab im B-Feld: sscFgflRa mgIBell I erhalten wir aus URI: IfracURRa mgfracUR BellRa UfracmgRBellboldsymbol. ^-mathrmV enumerate
Gegeben ist ein sicm langer gerader starrer Kupferdraht der Masse .sig. Sein Widerstand ist .simOmega. Für die nachfolg beschriebenen zwei Situationen befindet er sich in einem räumlich hinreich grossen Magnetfeld der Flussdichte .simT. abcliste abc Der Draht wird zum Zeitpunkt t im Ursprung eines Koordinatensystems losgelassen und fällt dann nur unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten. Der Draht bleibt währ des ganzen Falles horizontal ausgerichtet. Berechnen Sie die Spannung U die nach einer Fallstrecke von sicm zwischen den Stabenen herrscht. abc Der Draht soll innerhalb des Magnetfeldes zum Schweben gebracht werden. Dazu wird er ausserhalb des Magnetfeldes über ein dünnes Kabel Annahme: R_tinysubKabelsiOmega mit einer Spannungsquelle verbunden. Welche Spannung muss angelegt werden damit der Draht gerade schwebt? abcliste figureH centering tikzpicturescale. draw - nodeleftyshift.*cm -- node leftx; draw . -- -.; foreach x in ...... foreach y in ...... node at xy otimes; draw fillgray! rectangle .; draw -very thickRed .--. noderightvecv; tikzpicture figure
Solution:
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Meta Information
Exercise:
Gegeben ist ein sicm langer gerader starrer Kupferdraht der Masse .sig. Sein Widerstand ist .simOmega. Für die nachfolg beschriebenen zwei Situationen befindet er sich in einem räumlich hinreich grossen Magnetfeld der Flussdichte .simT. abcliste abc Der Draht wird zum Zeitpunkt t im Ursprung eines Koordinatensystems losgelassen und fällt dann nur unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten. Der Draht bleibt währ des ganzen Falles horizontal ausgerichtet. Berechnen Sie die Spannung U die nach einer Fallstrecke von sicm zwischen den Stabenen herrscht. abc Der Draht soll innerhalb des Magnetfeldes zum Schweben gebracht werden. Dazu wird er ausserhalb des Magnetfeldes über ein dünnes Kabel Annahme: R_tinysubKabelsiOmega mit einer Spannungsquelle verbunden. Welche Spannung muss angelegt werden damit der Draht gerade schwebt? abcliste figureH centering tikzpicturescale. draw - nodeleftyshift.*cm -- node leftx; draw . -- -.; foreach x in ...... foreach y in ...... node at xy otimes; draw fillgray! rectangle .; draw -very thickRed .--. noderightvecv; tikzpicture figure
Solution:
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Gegeben ist ein sicm langer gerader starrer Kupferdraht der Masse .sig. Sein Widerstand ist .simOmega. Für die nachfolg beschriebenen zwei Situationen befindet er sich in einem räumlich hinreich grossen Magnetfeld der Flussdichte .simT. abcliste abc Der Draht wird zum Zeitpunkt t im Ursprung eines Koordinatensystems losgelassen und fällt dann nur unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten. Der Draht bleibt währ des ganzen Falles horizontal ausgerichtet. Berechnen Sie die Spannung U die nach einer Fallstrecke von sicm zwischen den Stabenen herrscht. abc Der Draht soll innerhalb des Magnetfeldes zum Schweben gebracht werden. Dazu wird er ausserhalb des Magnetfeldes über ein dünnes Kabel Annahme: R_tinysubKabelsiOmega mit einer Spannungsquelle verbunden. Welche Spannung muss angelegt werden damit der Draht gerade schwebt? abcliste figureH centering tikzpicturescale. draw - nodeleftyshift.*cm -- node leftx; draw . -- -.; foreach x in ...... foreach y in ...... node at xy otimes; draw fillgray! rectangle .; draw -very thickRed .--. noderightvecv; tikzpicture figure
Solution:
enumerate item Die induzierte Spannung ist abhängig von der Fallgeschwindigkeit: U_mathrmindBv_mathrmeell Mit der zeitunabhängigen Gleichung für die Geschwindigkeiten erhält man: v_mathrme^v_^+gx;xrightarrowv_; v_mathrmesqrtgx.sim/s Damit ergibt sich: U_mathrmindsqrtgx B ellboldsymbol. ^-mathrmV item Schweben des Drahtes bedeutet Gleichgewicht der Gewichtskraft des Stabes und der Lorentzkraft stromdruchflossener Stab im B-Feld: sscFgflRa mgIBell I erhalten wir aus URI: IfracURRa mgfracUR BellRa UfracmgRBellboldsymbol. ^-mathrmV enumerate
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