Brauche hilfe mit dieser Aufgabe (Physik)?

Skizze - (Schule, Mathe, Mathematik)

1 Antwort

Da Dir noch niemand geantwortet hat, versuche ich mich mal - allerdings weiß ich echt nicht, ob ich richtig liege, also bitte meine Antwort mit Vorsicht genießen !!!

Gemäß Deiner Skizze hast Du mit Deinem Karren zunächst Energie in Form von potenzieller Energie, da Du ein Gewicht auf einer Höhe hast. Die Formel dazu : Wpot = m *g * h (m=Masse in kg; g=9,81m/s; h=Höhe in m).

Deine Energie beträgt jetzt = 240 kg * 9,81 m/s * 25 m (wir nehmen jetzt die Höhe mal als freien Fall an, da hier keine Angaben sind).

Daraus ergibt sich 58.860 kg*m²/s² (kg*m²/s² = Nm).

Diese potenzielle Energie wird jetzt umgewandelt in kinetische Energie, sprich in eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Die Formel dazu :

Wkin = 0,5 * m * v² (m=Masse in kg; v=Geschwindigkeit in m/s).

Da die potenzielle Energie in kinetische umgewandelt wird, ist Wkin=Wpot, also 58.860 Nm.

Diese Formel nach v² umstellen, um daraus die Geschwindigkeit zu ermitteln.

v² = Wkin / (0,5 * m) = 58860 kg*m²/s² / (0,5* 240 kg)

v² = 58860 m²/s² /(120)         (kg kürzt sich raus).

v = Wurzel (490,5 m²/s²) = 22,15 m/s

Da die restliche Strecke auf ebener Strecke zurückgelegt wird und von Reibung nichts erzählt wird, wird die restliche Geschwindigkeit bis zur Feder verlustfrei zurückgelegt, so das der Wagen im Moment des Aufpralls die Geschwindigkeit v = 22,15 m/s hat.

Beim zweiten Teil der Aufgabe kommt die Formel W = F * s  zum Einsatz (W = Arbeit in Nm=kg*m²/s² ; F = Kraft in N ; s = Strecks in m)

Die kinetische Energie nach der Beschleunigung hast Du : 58.860 Nm. Die (Brems)Kraft auch : F = 1000 N (=1 kN)

Formel nach s umstellen : s = W / F

s = 58.860 Nm / 1000 N = 58,86 m

Die Feder wird also um 58,86 m zusammengedrückt.

Hoffe, es ist alles richtig, was ich hier so schreibe.

Hier kannst Du alles nachlesen : http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik/potentielle-kinetische-energie-arbeit.html

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