Kinetische Energie berechnen?
Hallo, ich brauche Hilfe bei einer Physik Aufgabe.
Undzwar lautet die Aufgabenstellung wie folgt:
Eine Schnur ist mit ihrem rechten Ende an einem Block befestigt, der sich reibungsfrei entlang der x Achse bewegen kann. Die Schnur geht über eine reibungs- und masselose Unlenkrolle, die in der Höhe H=1,2m befestigt ist. Am linken Ende der Schnur wirkt eine Kraft von F=25N. Diese Kraft beschleunigt den Block von x1=3m nach x2=1m. Wie verändert sich die kinetische Energie auf dieser Strecke?
Zum Bild:
-Gelb: Aufbau
-Blau: gegebene Größen
-Pink: Meine eigenen Ideen
Also mein Problem ist, dass ich keinen richtigen Ansatz finde. Ich weiß, dass man E kin mir 1/2*m*v^2 berechnet. Allerdings ist keine Masse m gegeben. Es ist auch kein Winkel gegeben, sodass ich in Dreieck cos oder sin anwenden könnte.
Meine letzte Idee war dass man die Zugkraft Fz in Arbeit umrechnet und diese dann mit der kinetischen Energie + der potentiellen Energie gleichsetzt. Allerdings sind in den beiden Formeln die Massen m enthalten, die ich in der Zugkraft nicht wegkürzen kann.
Im Unterricht hatten wir neben der Energieerhaltung auch was zur Impulserhaltung, allerdings weiß ich nicht ob und wenn ja wie man es darauf anwenden könnte.
Habt ihr vielleicht Ansätze oder einen Lösungsweg und könnt mir helfen?
Vielen Dank für eure Hilfe
2 Antworten
Erst mal Kompliment für die saubere Zeichnung, das sehen wir hier nicht so oft. Deine Überlegung mit derf Arbeit ist schon eine heiße Spur. Die Arbeit, die von der Zugkraft F verrichtet wird, die steckt dann in der kinetischen Energie. Also: F*s = Ekin. Du brauchst also "nur" noch den Weg der Kraft F zu bestimmen . .
ein Tipp:
Die kinetische Energie wird berechnet, indem du die Arbeit; die die Kraft auf den Block ausübt, mit der Geschwindigkeit des Blocks oder der Schnur dividierst
.... das würde stimmen, wenn die 25N in der x-Achse wirken würden. Die Seilkraft von 25 N greift aber schräg an. Die x-Komponente von 25 N ist jene Kraft, die Arbeit verrichtet.
Arbeit = Kraft x Weg Ekin = Arbeit / Geschwindigkeit Ekin = (F x (x2 - x1)) / (x2 - x1) Ekin = F x (x2 - x1) Ekin = 25N x (1m - 3m) Ekin = -50J