Kann mir bitte jemand im Fach Physik helfen?
Guten Abend allerseits,
ich bin gerade dabei meinen kleinen Bruder zu helfen in Physik. Wegen der ganzen Situation mit dem Virus kommt er kaum noch mit dem Stoff klar, der Stoff wird zu oberflächlich den Schülern vermittelt.
Also er ist gerade beim Thema „Energieerhaltung“ die Aufgabe, die uns wirklich fertig macht, ist folgende:
“ Ein Radfahrer kommt mit 15m/s an einen Abhang und rollt diesen 10m hinab. Berechnen Sie die Geschwindigkeit, die der Fahrradfahrer anschließend hat.“
Wir haben versucht, Zusammenhänge herzustellen mit der Kinetischen und potentiellen Energie, jedoch kommen wir leider nicht auf einen richtigen Sachverhalt.
Ich danke im Voraus für eure Unterstützung ! :)
3 Antworten
Die potentielle Energie, die der Radfahrer vor der Abhang hat ist:
Epot = m * g * h
Die daraus gewonnene kinetische Energie ist:
Ekin = 1/2 * m * v² = Epot = m * g * h
1/2 * m * v² = m * g * h Hier kürzt sich die nicht bekannte Masse m raus und es gilt:
1/2 * v² = g * h
v = √(2gh)
Das ist nun der Geschwindigkeitszuwachs am Abhang. Mit der Anfangsgeschwindigkeit v_o = 15 m/s ergibt sich die Endgeschwindigkeit von:
v_e = √(2gh) + v_o
Kinetische Energie= 1/2 m v² (das hat er wenn er ankommt)
er rollt etwas hinab, dabei setzt er potentielle Energie = E = m x g x h
in Bewegungsenergie um.
Also beide Energiemengen addieren.
Und dann die Formel der kinetischen Energie nach derr Geschwindigkeit auflösen.
Ekin1 + Epot1 = Ekin2
1/2 * m * v1^2 = m * g * h + 1/2 * m * v2^2
v1 ist die Anfangsgeschwindigkeit
v2 die am Ende
Epot2 ist ja 0 und das ganze gilt nur wenn Reibung vernachlässigt wird
Das kannst du quasi "kürzen", da es sich ja nicht ändert.
Oh und die Formel für Epot steht auf der falschen Seite, sry
Das Gewicht ist nicht gegeben, oder muss man nach m Auflösen?
Weil man muss ja dann noch nach v2^2 auflösen oder nicht ?