physik klasse 8?
Emma (62 kg) trägt einen 10 kg schweren Koffer aus dem Erdgeschoss in den zweiten Stock. Die durchschnittliche Etagenhöhe in dem Haus beträgt 2,80 m.
a) Wie groß ist die Energie, die Emma dazu aufbringen muss?
b) Bei den Treppenabsätzen trägt Emma den Koffer 1,50 m in waagrechter Richtung. Welche Arbeit verrichtet sie hierbei? Begründe deine Antwort.
c) Wie viele Stockwerke könnte Emma den Koffer hoch tragen, wenn sie eine Energiemenge von 10 kJ umwandelt?
2 Antworten
a) E=m*g*h=(62kg+10kg)*9,81m/s^1 *5,6m=3955,4J
b)Wenn nur die Gewichtskraft betrachtet wird, fällt keine zusätzliche Arbeit an, da die Gewichtskraft senkrecht nach unten wirkt und somit keine Horizontalen Anteile besitzt die überwunden werden müssen.
c)E=m*g*h umstellen nach h --> h=E/(m*g) =10000J/(72kg*9,81m/s^2) = 14,16m 14,16m/2,8m=5,06 also 5 ganze Etagen
um nochmal genauer auf b) einzugehen: in der Realität muss man natürlich Energie aufbringen, wie @kmkcl schon sagte wird bei dem Bewegen/beschleunigen des Körpers und des Koffers Energie benötigt, wenn der Koffer gezogen wird fällt auch noch Reibungsarbeit an etc.
b) Lehrer oder Lehrerin wollen hören, dass dabei keine physikalische Arbeit verrichtet wird. Das ist natürlich falsch, denn der Körper muss natürlich Arbeit aufbringen, um seine Muskeln zu bewegen, den Fuß zu heben, nach vorne zu setzen und wieder zu senken. Aber gegenüber dem Koffer wird keine Hubarbeit - Also Arbeit durch heben/senken (was in der 8. Klasse als Arbeit betrachtet wird) ausgeführt..