Versuch zur schiefen Ebene: ist s direkt proportional zu h?
Hey, und zwar gibt es die folgende Anordnung:
Dann stößt die Kugel unten gegen einen Holzklotz, der durch den Stoß einen Weg s zurücklegt.
Die Frage ist, ob s~h gilt?
Dass die anfängliche Höhenenergie der Kugel gleich deren kinetischen Energie unten ist(Reibung vernachlässigt) weiß ich. Die doppelte Höhe führt zu einer doppelten Höhenenergie und kinetischen Energie.
Meine Vermutung:
Ich weiß nicht, wie man den Weg s, den der Holzklotz zurücklegt berechnen könnte, aber da die Endgeschwindigkeit v der Kugel nicht direkt proportional zu h ist hätte ich jetzt gesagt, dass auch s~h nicht gelten kann.
Bin mir da aber nicht sicher und Frage daher hier nochmal nach..
Danke im Voraus für Antworten
5 Antworten
Du musst die Energiebetrachtung fortsetzen. Die Kugel stößt mit einer bestimmten kinetischen Energie auf den Holzklotz, der dann wegrutscht. Dabei wird die kinetischen Energie der Kugel über Reibungsarbeit in Wärmeenergie umgewandelt. Die Reibungsarbeit ist Weg mal Reibungskraft. Die Reibungskraft ist konstant. Sie ist Reibungszahl * Normalkraft, die in diesem Fall der Gewichtskraft wentspricht.
Im Prinzip wird Lageenergie in Wärmeenergie umgewandelt.
Die Rollreibung der Kugel ist zu vernachlässigen. Die des Klotzes nicht.
Die Kugel verrichtet beim Verschieben des Klotzes Arbeit: W = F * s
Da die wirkende Kraft F die (konstante) Reibungskraft des Klotzes ist, ist der Weg proportional zur Energie und damit auch proportional zur Höhe.
Die Höhenenergie wird in Reibarbeit (Reibkraft*Weg) ungewandelt:
m*g*h = Fr*s
meine Überlegung war : der Faktor 2 ( verdoppelung von h ) wird bei der kin Ener in 0.5*m*(wurz(2)*v)² umgewandelt und daher nicht proportional, weil man für den doppelten Weg die doppelte v braucht .....................wo hakt es da bei mir ,weil alle von proportionalität sprechen.
Die zu vernichtende potenzielle Energie ist m*g*h (m = Masse der Kugel)
Die Reibkraft des Klotzes ist
Fr = μ*G (G=Gewicht des Klotzes)
Daher
m*g*h = μ*G*s
s = m*g*h/(μ*G) und das ist proportional zu h.
editiert.
Hi,
vergiss Reibung oder die Strecke, die die Kugel zurücklegt.
Die Geschwindigkeit der Kugel entsteht (verlustfrei) aus der Höhe h (Starthöhe). Aus der potentiellen Energie wird verlustfrei kinetische Energie
Danach erfolgt eine Kraftübertragung (Impuls) auf den Klotz und zwar parallel zum Weg s
Also muß gelten s~h
m.f.G.
anwesende
Da steht doch extra die Reibung ist zu vernachlässigen.