Ich hab jetzt in Physik eine Aufgabe: Ein Bergsteiger (m = 65kg) bewältigt einen Höhenunterschied von 970 metern in 2 1|2 Stunden?

4 Antworten

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Energie und Kraft konntest du ausrechnen, deswegen gehe ich mal davon aus, dass du die Formeln dafür vermutlich aus dem Tafelwerk her hast ;)

Das delta steht für Differenz. Du hast aber keine Differenz, da die Anfangswerte der Zeit und der Energie 0 sind.

Wichtig ist, dass du mit den SI Einheiten rechnen musst. Also Joule (ohne Kilo) und Sekunden.

Das habe ich in Antwort 1 in einem Schritt gemacht bzw mit 10erPotenz.

2 Std => 2 Std * 60 min/Std => 2 Std * 60 min/std * 60 Sek/min => 7200s

Jetzt noch die halbe Std:

30 min * 60 sek/min = 1800

Also die gesamte Zeit ist 9000s

P = 630500J / 9000s = 70,05 W

Seine Hubarbeit entspricht 650 N

Das ist so nicht richtig:  Die 650 N  (oder eher etwa 637.7 N) stellen keine Arbeit dar, sondern die Gewichtskraft des  Bergsteigers.    (F = m * g)

... da er eine Höhe von 970 metern hat, besitzt er eine potentielle Energie von 630,5 kJ. 

Das (oder etwa 618.5 kJ , wenn man mit g=9.81 m/s^2 rechnet)  entspricht der Differenz der potentiellen Energie, die der Bergsteiger allein durch die Hubarbeit seines eigenen Körpers überwinden muss.

Meine Frage ist jetzt : Wie berechne ich seine mechanische Leistung?

Die (mittlere) Leistung, die der Bergsteiger während des Aufstiegs allein für diese Hubarbeit einsetzt, ist gleich Energie / Zeitbedarf =   618.5 kJ / 2.5 h .

Das Ergebnis kann man dann in der Standardeinheit Watt (W) angeben.

Nicht die Hubarbeit, die Hubkraft sind 650 N.

Arbeit = Energiezunahme = 630,5 kJ

Leistung ist Arbeit pro Zeit = 630,5 kJ / 2,5 h

Jetzt musst du nur noch die 2,5h in Sekunden umwandeln und dann hast du die Leistung in kW = kJ/s.

Was ist das für eine Physikalische Arbeit?

Um was für eine Physikalische Arbeit handelt es sich hier?

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=1,3kJ

Der Artist wird noch einen Meter höher gefahren.

=2,1kJ

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Physik-Aufgabe zum Thema mechanische Energieformen (E_kin und E_pot) korrekt gelöst?

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E_pot=  m x g x Delta (h)
E_kin= 1/2m x v^2
E_spann= 1/2 x D x s^2
D ist die Federkonstante; x soll das Muliplikationszeichen darstellen.

Folgende 2 Aufgabe, die sich unterteilt:

1) Sarah wiegt 54 kg und trägt einen Koffer, der 9,5 kg aus dem Keller in den 2. Stock. Die durchschnittliche Etaenhöhe beträgt 2,4 m.
a) Berechne die Energie, die Sarah dafür aufbringen muss.
b) Bei den Treppenabsätzen trägt sie den Koffer 1,5 in waagerechter Richtung. Welche mechanische Kraft überträgt sie hierbei auf den Koffer?
c) Wie viele Stockwerke könnte Claudia den Koffer hochtragen, wenn sie eine Energie von 1 kJ umwandelt?
d) Sarah trägt den Koffer nun im Laufschritt nach oben und braucht nur die Halbe Zeit wie vorher. Welche Energie braucht Sarah jetzt?
Meine Rechnungen:
a) geg.: m= 54kg+9,5kg ; Delta h= 2,4 x 3 ; g= 9,81 m/s^2
Gewicht des Koffers wird zu Sarahs Gedicht addiert und 3 Etagen muss sie laufen, deSwegen 2,4 x 3 m
ges.: E_pot
Rechnung:  E_pot= m x g x Delta h
E_pot= 63,5 kg x 9,81 m/s^2 x 7,2 m = 4485,132 kg x m^2/s^2 = J
E_pot= 4485,132 J
E_pot ~ 4,5kJ
b) kinetische Energie
c) E_pot: m x g x Delta h |:m |:g
E_pot/(m x g)= Delta h
1000 J/ 9,81 m/s^2 x 63,5 kg = 1,6 m, wobei ich hier sehr unsicher mit den Einheiten bin, da nach der Anzahl der Stockwerke gefragt wird, dort aber kein Meter ist.
1,6/2,4= 2/3, also kann sie 2/3 Winters Stockwerkes mit 1000 J hochtragen.
c) die Hälfte der Energie? Ich bin sehr unsicher.

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