Elektrizitätslehre:
Die Kuh beisse in den elektrisch geladenen Weidezaun (U=40V). Ein
Strommessgerät registriert durch die Kuh einen Strom von 0.5 mA. Wie hoch
ist der Ohmsche Widerstand des Tieres?
Dieselbe Kuh werde nun mit einer Spule (L= 0.5H) in Reihe geschaltet und
an eine Wechselspannung von 50 Hz gelegt. Berechnen Sie den
Scheinwiderstand Z dieses RL-Gliedes und die Phasenverschiebung j
zwischen Strom und Spannung, wobei der Widerstand der Spule
vernachlässigbar ist.
Kernphysik:
Die Kuh frisst auf der Weide 8 Stunden lang pro Stunde 2 kg radioaktiv
verseuchtes Gras mit einem K-40-Gehalt von 0,01%. Während dieser Zeit
scheidet die Kuh stündlich Fladen von 1 kg aus (die K-40-Konzentration
in den Fladen sei näherungsweise ebenfalls 0,01%).
Berechnen Sie die Anzahl der K-40-Atome in der Kuh drei Wochen nach der
Beendigung des Fressens unter Verwendung geeigneter Näherungen (die Kuh
stelle während dieser Zeit auch das Abkoten ein).
Mechanik:
Eine Kuh galoppiere beschleunigt (a=3 m/s2) auf eine andere, stehende
aus bestimmter Entfernung zu (v0=0 m/s). Bei dem auftretenden
unelastischen Stoss werden 90% der kinetischen Energie in Verformungsarbeit
umgesetzt.
Berechnen Sie die Verformungsarbeit in Abhängigkeit vom Anlaufweg s und
stellen Sie den Zusammenhang graphisch dar.
Sonstige:
Die Kuh befinde sich auf einer Weide, die ringsum durch einen Zaun
abgegrenzt ist. Der Weidezaun sei ideal gebaut, so dass die Kuh ihn
(klassisch gesehen) nicht passieren kann. Begründen Sie, dass man die
Kuh trotzdem mit gewisser Wahrscheinlichkeit ausserhalb der Weide antrifft!
Unter Verletzung der Energiehaltung können nach der Heisenbergschen
Unschärferelation kurzfristig sogenannte virtuelle Teilchen entstehen.
Berechnen Sie die Lebensdauer einer virtuellen Kuh.
"Schrödingers Kuh":
Ein Mensch sperrt eine Kuh in einen Atombunker, aus
dem keine Information nach aussen dringt. Für den Beobachter ist die Kuh
dann quantentheoretisch sowohl tot als auch lebendig (nicht
"entweder...oder"!) Erklären Sie den scheinbaren Widerspruch!
Berechnen Sie die De Broglie-Wellenlänge einer Kuh, die mit v=10 m/s auf
der Weide galoppiert. Bis zur welchen Grössenordnungen könnte man mit
dieser Welle in der Mikroskopie Strukturen auflösen? Wieso benutzt man
in der Strukturforschung keine Kühe?