kinetische und potentielle Energie?

1 Antwort

zu a) ich denke t1 ist kleiner als t2 . Die Strecke die Körper 2 zurücklegen muss ist halt länger. Die Tatsache dass Körper 2 schwerer ist spielt keine Rolle.

... das ist nur ein Teil der Begründung. Der zweite Teil der Begründung ist, dass die Beschleunigung, die die Masse m2 erfährt, um den Sinus des Neigungswinkels reduziert ist.

zu b) a ist in diesem Fall g und daher für beide gleich

Das ist in der Tat falsch - siehe oben meine Anmerkung zu a). Die Beschleunigung in Fall 1 ist g im Fall 2 aber g·sin(α) und damit kleiner als im Fall 2, da sin(α) < 1 (solange der Winkel α der Schräge kleiner als 90° ist).

zu c) Da strecke 2 grösser ist, ist v1 grösser (habe ich geraten!!)

Das ist falsch. Die Geschwindigkeiten sind gleich groß, da in beiden Fällen zu Beginn die potentielle Energie = m·g·h ist und am Ende unten gleich 0 ist. Daher ist die gesamte Energie nach dem Energieerhaltungssatz in kinetische Energie umgewandelt. In beiden Fällen gilt also



Anmerkung: Das gilt nur, sofern jede Reibung auf der Schrägen sowie jede Rotationsenergie der Masse vernachlässigt werden kann.

Bei d) und e) ist natürlich wegen der größeren Masse jeweils die Energie des massereicheren Falls "2" die größere Energie.



Daher



Und damit muss am Ende auch die kinetische Energie der Masse m2 am Ende 5 mal so groß sein wie die kinetische Energie der Masse m1, da die Energieerhaltung gilt.

Und wieder gilt die Anmerkung, die bereits bei "zu c)" steht.

Tsunami1111 
Fragesteller
 10.02.2024, 21:36

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung . Verständnisfrage zu deiner Argumentation zu der Frage c. V ist die Wurzel von ( 2 *g*h). Muss hier nicht differenziert werden zwischen den beiden Fälle. Im ersten falls ist H = 10 im zweiten ist h > 10 ?

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Tsunami1111 
Fragesteller
 10.02.2024, 22:27
@Tsunami1111

nich ne frage : für den Fall 2 ist ja die Beschleunigung nicht g sondern g* sin(Winkel) . Das ergibt sich eine andere v 2 oder ?

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evtldocha  10.02.2024, 22:30
@Tsunami1111

h ist doch in der Zeichnung in beiden Fällen mit exakt 10 m angegeben. Wieso sollte man also differenzieren. Diesbezüglich habe ich Deine Ausführung schon in Deiner Lösung absolut nicht verstanden,

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Tsunami1111 
Fragesteller
 10.02.2024, 22:35
@evtldocha

Ja mein Fehler. H ist die senkrechte Strecke und nicht die schiefe Strecke . Das war mein Gedanke . Aber g ist doch in beiden System anders . Spielt das keine Rolle?

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evtldocha  10.02.2024, 22:36
@Tsunami1111

Nein, das ergibt keine andere Geschwindigkeit v2. Warum sollte es das?. Du scheinst dem Irrtum zu erliegen, dass nur eine gleiche Beschleunigung zu einer gleichen Geschwindigkeit führen kann. Das ist aber falsch.

Die geringere Beschleunigung und die Schräge im Fall 2 haben zur Folge, dass die Beschleunigung "länger" wirkt, weil die Zeit auch länger ist, die es dauert, bis die Masse unten angekommen ist. Beide Effekt gleichen sich so aus, dass am Ende beide Geschwindigkeiten gleich sind (und damit auch ---- so wie es sein muss --- der Energieerhaltungssatz erfüllt bleibt).

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Tsunami1111 
Fragesteller
 10.02.2024, 22:38
@evtldocha

Ok jetzt habe ich es , also unten treffen die mit der gleichen Geschwindigkeit an . Unterwegs sind Körper unterschiedlich schnell . Richtig ? die Masse ist dabei unbedeutend . Korrekt ?

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evtldocha  10.02.2024, 22:42
@Tsunami1111

Was heißt unterwegs? Da muss man jetzt sehr genau hinsehen:

Wenn Du die Geschwindigkeiten "zu gleichen Zeiten" betrachtest, dann hast Du recht, sie sind unterschiedlich schnell. Betrachte man die Geschwindigkeiten "bei gleichen Höhen y", sind sie immer gleich schnell.

Ja, die Massen und Form der Körper sind unbedeutend, solange man keine Rotation der Massen und keine Reibung in Betracht zieht.

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