Brauche dringend Hilfe in Physik ( Klasse 9 )

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3 Antworten

Also:

Zu 3a) Wenn dein Hauseingang höher gelgen ist, als der Weg zum Eingang, dann musst du diese Höhe mal deiner Gewichtskraft Fg nehmen, denn Arbeit ist ja bekanntlich Kraft mal Weg. (W = F * s (W (Work) ist die Arbeit, F (Force) ist die Kraft und s (Strecke) ist der Weg, in unserem Fall jetzt die Höhe h.) Diese Energieform wird auch als potentielle Lageenergie (Epot) bezeichnet. Deine Gewichtskraft Fg erhälst du aus der Erdfallbeschleunigung g mit g = 9,81m/s^2 mal deine Körpermasse. Wenn der Hauseingang jetzt jedoch tiefer als der Weg dahin gelegen ist, dann wird dir was von deiner potentiellen Energie abgezogen, da du ja was an Höhe verlierst.

Zu 3b) Hierzu musst du nur die zu der Masse deines Körpers die 25 Kilogramm deines Koffers hinzuaddieren und dann diese Gesamtmasse wieder mit g (also 9,81m/s^2) mal nehmen. (s.o.)

Jetzt zu der letzten Frage: So lange du den Koffer immer auf der GLEICHEN Höhe hälst, verändert sich die potentielle Energie die in dem Koffer gespeichert ist, nicht. (siehe oben) Wenn du den Koffer nur in deiner Hand hälst, könntest du um den gesamten Erdball laufen, aber da sich die Höhe des Koffers niemals verändert, bleibt auch der Energetische zustand des Koffers gleich. Dies gilt auch wenn du stehen bleibst. Wenn du jetzt allerdings den Koffer absetzt, wird die potentielle Energie des Koffers auf 0 herabgesetzt, nur nur dann verrichtest du Arbeit. (Jedoch negative, da du dem Koffer die Arbeit, welche ja das gleiche wie die Energie ist, wegnimmst.)

JTR666

Cooky92 30.01.2013, 09:42

Deine Lösung ist natürlich absolut richtig und deine Erklärung ist gut. (Lob dafür) Allerdings halte ich die Aufgabe für absoluten Schwachsinn. Ohne viel von Anatomie zu verstehen, kann ich dir aus eigener Erfahrung sagen, dass es dich Energie kostet einen Koffer auf gleicher Höhe zu halten. Allein schon aus didaktischen Gründen (und aus physikalischer Exaktheit) hätte ich Fragen anders formuliert. Z.b. "Verrichtest du mechanische Arbeit an dem Koffer, wenn..." Bei der jetzigen Version entsteht bei Schülern, die die Begriffe nicht vollständig durchblickt haben, der Eindruck man verbrauchte keine Energie, wenn man einen Koffer hält.

(Wenn es nach mir ginge würde der Begriff Arbeit in der Schule sowieso nicht eingeführt, sondern immer von Energie geredet und Vorzeichenkonvention verwendet). So welche Aufgaben sind meiner Meinung nach auch der Grund, warum Physik in der Schule unbeliebt ist.

Grüße Cooky

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JTR666 07.02.2013, 19:39
@Cooky92

Allso der energiebetrag im Koffer bleibt natürlich immer der selbe, wenn sich die Höhe nicht ändert.

Wenn ich jetzt jedoch was hochhebe, ist es ja so, dass meine Muskeln angespannt werden. diese wollen sich ja wieder entschlaffen, was sie aber nicht können, da diese sich erhärtet haben. Kannst du dir so vorstellen: Ich hab nen gummieband und ziehe daran, weswegen es gespannt wird. Es würde sich ja am liebsten wieder zusammenziehen. Dieses zusammenziehen ist ja eine Umwandlung von Spann- in Bewegungsenergie. Aber da ich ziehe, verändert sich der Betrag der Spannenergie nicht, und Ekin = 0 immer. Aber das was das Band am liebsten in Bewegungsenergie umwandeln möchte, gebe ich ihm wieder von meiner Körperenergie in Spannenergie zurück. Da sich kein Energiebetrag ändert, ist die Spann- und Bewegungsenergie immer gleichgroß. Ergo: die Energie verändert sich nicht weswegen du auch nichts geleistet hast.

So hab ich mir das immer erklärt.

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zur Antwort von to 1990 musst du natürlich zusätzlich für die numerische Lösung wissen, wie viel höher deine Wohnung als der Hauseingang liegt. Über ein Problem dürftest du stolpern, wenn deine Wohnung niedriger liegt als der Hauseingang (z.B. im Keller).

willi55 30.01.2013, 07:42

wo ist das Problem? negative Höhe --> negative Energie = E wird frei... oder man "gewinnt" E.

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jorgang 30.01.2013, 15:59
@willi55

Richtig ist, dass die potenzielle Energie frei wird, was man schmerzlich merkt, wenn man die Treppe runterfällt. Nur negative Energie gibt es per Definition natürlich nicht. Nur, wie kann man die sonst nutzen?

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F= m * g (Kraft F = Massem * Erdbeschleunigung g = 9,81m/s²)

W = F * h = m * g * h (Arbeit W = Kraft mal transporthöhe h)

Das ist eigentlich alles was du brauchst :)

Versuchs damit erstmal, und sonst schreib, wo's genau hakt.

willi55 30.01.2013, 07:43

inzwischen ist das Symbol E wieder üblich an Stelle von W.

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to1990 30.01.2013, 09:39
@willi55

Auch als Arbeit? Ich weiß wohl, dass W äquivalent ist zur benötigten Energie E (und man daher in den meisten Kontexten auch eher E=mgh schreiben würde), aber dass man Arbeit auch als E abkürzt ist mir noch nicht untergekommen.

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Cooky92 30.01.2013, 09:47
@to1990

Macht man auch nicht. An der Uni verwendest du sowieso Buchstaben wie du lustig bist (musst du nur halt definieren). In der Regel redest du auch nicht von Arbeit, sondern vom Durchlaufen eines Potentials. Ob dabei Energie frei wird oder welche aufgebracht werden muss entscheidet das Vorzeichen. Am gebräuchlichsten ist U oder V.

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to1990 30.01.2013, 10:47
@Cooky92

Ich weiß wohl, wie man an der Uni mit sowas umgeht, aber letztlich definierst dus ja doch nicht jedes mal neu. Wenn aus dem kontext klar ist, das mit E energie gemeint ist, wird es idR nicht extra erwähnt .. außer, wenn gleichzeitig noch E-felder involviert sind, weils dann schonmal doppeldeutig werden kann ..

Und Verwechsel nicht das Potential mit Energie ;)

In diesem Fall wäre das Potential (meist abkürzt als U oder Φ) nur U = h * g. Erst U * m gibt die die Energie. Und da hier ja konkret dannach gefragt bringt dir das Potential nicht so viel.

Höchstens bei der Argumentation zur letzten Aufgabe, von wegen konservatives potentiel (ohne Reibungs usw.)

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to1990 30.01.2013, 10:50
@to1990

äh, quark, das potential ist natürlich nicht h*g, sondern näherungsweise nur g!! xD

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Cooky92 30.01.2013, 12:15
@to1990

ich hab ja auch nicht vom Potential geredet, sondern von der Energie... und die haben bei uns manche U,V, oder E genannt.

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Cooky92 30.01.2013, 12:22
@Cooky92

wenn du mit lagrange arbeitest ist es z.b. üblich die potentielle Energie mit V zu bezeichnen. (genug Kommentare zu Kommentaren xD)

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