Brauche Hilfe bei einer Physikaufgabe über Schiefe Ebene?
Unser derzeitiges Thema ist die Schiefe Ebene. Ich sitze schon so lange an dieser Aufgabe, jedoch finde ich keine Lösung dafür. Kann mir vielleicht jemand helfen, mit dem Lösungsweg bitte 🙏. Die Reibungskräfte werden nicht berücksichtigt.
3 Antworten
Energieerhaltungssatz anwenden
potenzielle (Lageenergie) Energie=kinetische (Bewegungsenergie) Energie
Epot=Ekin
m*g*h=1/2*m*v²
g*h=v²/2
v=+/-Wurzel(2*g*h)
Arbeit=Kraft F mal längs des Weges s
W=F*s=Fh*s und W=Ekin
Fh=Fg*sin(a)=m*g*sin(a)
Fh=Hangabtriebskraft liegt parallel zur schiefen Ebene (parallel zu s)
sin(a)=Gk/Hy=h/s ergibt s=h/sin(a)
W=m*g*sin(a)*h/sin(a)=1/2*m*v²
g*h=v²/2
v=+/-Wurzel(2*g*h)
Ergibt als die selbe Formel.
Wenn Reibungseffekte wie LKuftwiderstand oder Rollreibung vernachlässigbar sind, treten als einzige Energieformen potenzielle Energie Epot und kinetische Energie Ekin auf. Es gilt aber immer der Energieerhaltungssatz:
Eges = Ekin + Epot = konstant
Auf der selben Höhe h ist in beiden Fällen Epot gleichgroß, da gilt:
Epot = m * g * h.
Damit gilt auch:
Ekin = Eges - Epot.
Wenn man nun von der konstanten Gesamtenergie dieselbe Epot abzieht, muss auf gleicher Höhe auch Ekin gleich sein. Gleiches Ekin bedeutet gemäß
Ekin = 1/2 * m * v^2,
dass v^2 und damit auch v gleich groß sein müssen.
- Energieerhaltung: Was der Körper an Lageenergie verliert, muss er an Bewegungsenergie gewinnen.
- Über Beschleunigung.
Senkrechter Fall: a = g, v_0 = 0 (der Körper startet aus der Ruhe), s_0 = 0, s_end = h
Das solltest du hinkriegen, sonst frag nochmal zurück.
Schiefe Ebene:
Hangabtriebskraft = F_G * sin(alpha)
=> Beschleunigung a = g * sin(alpha)
Weiter v_0 = 0, s_0 = 0, s_end = x
sowie sin(alpha) = h / x
Weiter rechnen wie oben.
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Anmerkung: das stimmt nur, wenn der Körper die schiefe Ebene hinuntergleitet. Wenn er rollt, ist er langsamer als der fallende Körper - kein Wunder, gewinnt er doch auch Rotationsenergie.
Über die Arbeit W=F*s=Fh*s
Fh=konstant und wirkt über den Weg s (schiefe Ebene)
So weit war ich auch schon. Also ich habe alle Formeln, die man hier anwenden muss. Nur weiß ich nicht, wie ich diese anwenden muss, wo ich was gleichsetzten muss, um die Aussage in der Aufgabe zu beweisen. Könnten sie mir da eventuell helfen?