Frage von Saabrinaaaaaa, 68

Wer ist gut in Physik und kann mir helfen (Arbeit und Energie)?

Ich war leider die letzte Woche krank und muss bis morgen diese Aufgaben erledigt haben. Leider verstehe ich gar nicht was ich machen soll und wie das geht. Ich versuche es die ganze Zeit aber komme nicht weiter :(

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 4

Aufgaben 1a) und 1b) beziehen sich darauf, dass Du einem System potentielle Energie zuführst, indem Du etwas gegen eine konservative Kraft verschiebst.

In a) ist sie konstant, was zu

(1.1) W_pot = m·g·h

führt, in b) wächst sie linear mit der Wegstrecke. Die Energie wächst also quadratisch mit der Wegstrecke (s-F-Diagramm gibt rechtwinkliges Dreieck, Grundseite mal Höhe/2), also

(1.2) W_pot = ½Ds².

In 1c) geht es um die kinetische Energie in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Die Formel

(1.3) W_kin = ½mv²

kannst Du im Prinzip durch die Vorstellung herleiten, dass Du einen Körper aus dem Stand linear beschleunigst; das kannst Du in ein t-v-Diagramm mit s und damit W_kin als Fläche unter dem v-Graphen eintragen.

In diesem Fall arbeitest Du lediglich gegen die Massenträgheit mit konstanter Kraft, die Wegstrecke hingegen wächst quadratisch mit der Zeit (also auch mit der Geschwindigkeit, die ja linear wächst) und damit auch die kinetische Energie.

In Aufgabe 2a) geht es um die ständige Umwandlung von potentieller in kinetische Energie. Wenn das System abgeschlossen ist, heißt dies, dass sich die Energie niemals ändert. In einem nicht abgeschlossenen System kann Energie zugeführt werden oder auch das System verlassen.

Bei Aufgabe 2b) geht es um die Gleichsetzung

(2) W_kin(Ruhelage) = ½mv² = W_pot(maximale Auslenkung) = m·g·h.

Die Gleichung für W_kin muss nach v umgestellt und aufgelöst werden.

Daraus ergibt sich für 2c), dass die Höhe nicht doppelt so groß sein muss, sondern nur √2 mal größer (nachrechnen!), und wenn Du weißt, dass 17²=289 fast gleich 2·144=12² ist, weißt Du auch, wie hoch Du die Kugel etwa heben musst.

In Aufgabe 3 hast Du potentielle und kinetische Energie

  1. Am Anfang der Bahn: m·g·h₁ + ½m·v₁² (bekannt)
  2. In der Mulde: ½m·v_max² (gesucht)
  3. Am Ende der Bahn: m·g·h₂ + ½m·v₂² (gesucht)

die in einem geschlossenen System alle gleich sein müssen.

Aufgaben 3b) und 3c) beziehen sich auf Reibung. Die »erzeugt« bekanntlich Wärme bzw. wandelt mechanische Energie in Wärme um.

Antwort
von Theeagels, 34

Von welchem willst du die Lösung?

Kommentar von Saabrinaaaaaa ,

Ich verstehe keine einzige Aufgabe außer 1a und 1b habe ich soweit :/

Antwort
von mguenther5, 35

Ich, um welche Aufgabe geht es?

Kommentar von Saabrinaaaaaa ,

Bei jeder ich verstehe alle 3 nicht:/

Antwort
von Rums777, 34

Bei welcher Aufgabe benötigst du denn Hilfe?

Kommentar von Saabrinaaaaaa ,

Ehrlich gesagt bei jeder :(

Kommentar von Rums777 ,

Probiere doch mal http://www.leifiphysik.de/mechanik/arbeit-energie-und-leistung.

Diese Seite haben wir auch teils im Unterricht verwendet und ich finde die Beispiele dort sehr ausführlich erklärt. Ich denke es kann dir zum Verständnis gut helfen ;).

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