Energieerhaltung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:15 So 13.03.2011 | | Autor: | lilolilo |
| Aufgabe | 1. Giesbert wirft seiner Freundin eine Torte an den Kopf. Die Torte überträgt bei einer Geschwindigkeit von 18 km/h eine Energie von 25J auf den Kopf seiner Freundin. Welche Masse hatte die Torte?
2. Ein Auto prallt mit 108 km/h auf eine Wand. Aus welcher Höhe müsste es frei herabfallen, um die gleiche zerstörerische Energie zu erhalten?
3. Ein Radfahrer kommt mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s an einen Abhang. Er rollt diesen herunter und verliert dabei 5m an Höhe. Dann prallt er auf ein Hindernis. Aus welcher Höhe müsste er nun frei herabfallen, um die gleiche zerstörerische Energie zu erhalten?
4. Spielplatz: Ein Junge rennt mit 3 m/s auf das Schaukelbrett einer Schaukel. Welche maximale Höhe kann er erreichen?
5. Nachdem Giesbert (75kg) sich wieder mit seiner Freundin ausgesöhnt hat, gehen Sie auf einen Kinderspielplatz. Dort sitzt Irene (15 kg), die unschuldige Katze auf der rechten Seite einer Wippe. Um sich als ganzer Mann zu zeigen klettert Giesbert auf einen 5m hohen Baum, fällt prompt herunter und landet -wie könnte es anders sein- auf der anderen Seite der Wippe.
a) Wie hoch fliegt die Katze?
b) Welche "Abfluggeschwindigkeit" hat Irene?
c) Welche Geschwindigkeit hat Irene in 0,5m Höhe? |
Hey Leute,
momentan machen wir in der Schule Energieerhaltung und ich verstehe das einfach nicht. 1. Was haben diese Aufgaben damit zu tun (mit dem Berechnen) und 2. Wie funktioniert das überhaupt alles? Unser Lehrer sagt, wir sollen immer vorher dieses E(Lage)+E(kinetisch)+E(spann)=E(Lage)+E(kinetisch)+E(spann) aufschreiben und dann die Formel drunter schreiben, welche man dafür benötigt, aber woher weiß ich denn, in welchem Zustand man jetzt Lageenergie oder kinetische Energie hat?
Könnt ihr mit vielleicht helfen?
Wie kommt man denn am Ende auf die Formeln, die man braucht?
Danke schon mal im Vorraus
lg lilolilo
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:44 So 13.03.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo lilolilo,
Deine Lehrerin hat schon recht mit ihrer Betrachtung. Bei all diesen Aufgaben schaut man sich die Summe der einzelnen Energien vor und nach einem bestimmten Ereignis an.
Sobald sich die Höhe eines Körpers ändert, kommt die potentielle Energie ins Spiel mit
[mm] W_{pot} = m g h [/mm]
Bewegt sich ein Körper mit einer Geschwindigkeit v, so hat er eine kinetische Energie
[mm] W_{kin} = \bruch{1}{2} m v^2 [/mm]
Eine Feder,die sich um eine Strecke s staucht, besitzt eine Spannenergie und diese hat die Größe
[mm] W_{Spann} = \bruch{1}{2} D s^2 [/mm] wobei D die Federkonstante ist.
Bei all diesen Aufgaben, musst Du Dir genau durchlesen, was gegeben ist, und dann kannst Du die richtigen Energieanteile hinschreiben.
Bei der ersten Aufgabe ist es die Torte, die sich bewegt. Diese hat also die kinetische Energie
[mm] W_{kim} = \bruch{1}{2} m v^2 [/mm] und hieraus bekommst Du die Tortenmasse.
Bei der zweiten Aufgabe vergleichst Du die kinetische Energie eines Autos mit der Höhe aus der er herabfallen müsste, um die gleiche Eneergie aufzuweisen, also
[mm] \bruch{1}{2} m v^2 = mg h [/mm] Die Masse kürzt sich heraus und Du kannst das ganze nach h auflösen.
So geht es durch alle Aufgaben durch, da bist Du dann aber mal dran.
Viele Grüße,
Infinit
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