Energieerhaltung Aufgabe?
Ich brauche Hilfe:Berechnen Sie mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes die Geschwindigkeit(Betrag), mit der ein Körper (
m = 10 kg) am Boden ankommt, wenn er in 45 m Höhe
b) mit10m/s nach unten
c) mit10m/s nach oben
d) mit10m/s waagerecht
e) mit10m/s im 40°Winkel bzgl. der Horizontalen nach oben
geworfen wurde.
2 Antworten
Es wäre immer gut bei einer solchen Frage die eigenen Ansätze und Probleme genau zu schildern, dann könnte man wesentlich individueller antworten. Ganz allgemein:
Energieerhaltung bedeutet, dass die Summe aller Energien in einem System zu jeder Zeit gleich bleibt. Im vorliegenden Fall sind das die kinetische Energie T und die potentielle (Lage-) Energie V. Es gilt also immer:
E = T(t) + V(t)
Man beachte, die Gesamtenergie E ist zeitunabhängig. Für eine einzelne Punktmasse und als solche soll der Körper hier betrachtet werden (bei einer realistischen Aufgabe müsste die Rotation des Körpers berücksichtigt werden) gilt:
T(t) = 1/2 m v(t)^2
V(t) = mgh(t)
Masse m und Erdbeschleunigung g werden sich zeitlich nicht verändern.
Zur Aufgabe: Wenn der Körper am Boden aufschlägt, ist die Höhe h logischerweise 0, darum gilt:
E = 1/2 m v(Aufschlag)^2
Hätten wir als die Gesamtenergie gegeben, könnten wir daraus die Geschwindigkeit beim Aufschlag leicht berechnen.
Glücklicherweise ist E immer gleich. Können wir also zu irgendeinem anderen Zeitpunkt E berechnen, ist die Aufgabe gelöst.
Nun müssen wir nur einen Zeitpunkt finden an dem h(t) und v(t) bekannt sind, denn nur dann können wir E berechnen. Offenkundig haben wir zu Beginn h=45m und je nach Unterpunkt verschiedene v(t).
Wobei auch vektoriell gilt: v^2 = |v|^2 was die Aufgabe erheblich erleichtert ;)
Such dir im Internet die Formel zum Energieerhaltungssatz und dann ist es nur noch simples einsetzten
Zumindest beim ersten
Beim zweiten berechnest du wie weit er nach oben fliegt und dann denn Fall
Die letzten beiden sind waagerechte würfe
Wendet man die Energieerhaltung korrekt an, kann man sich die Berechnung der Fallhöhe ersparen.
Ja wäre cool wenn ich den richtigen Lösungsweg sehen könnte, dann erkenne ich vielleicht die Logik dahinter
dann ist es nur noch simples einsetzten
Dann zeig dem FS doch mal das "simple" Einsetzen wenigsten für einen Punkt.
Es ist ja gerade die Schwierigkeit für "Ungeübte" diese Formalitäten zu erkennen, sonst würde hier nicht gefragt .