physik berechnung von Energie durch Druckangabe?
Heyy! könnte mir jemand bei meinen Physik aufgaben helfen ich verstehe einfach nicht wie das geht danke schonmal an alle die sich melden :)
a) mit einer Luftpumpe komprimieren wir Luft.Dabei üben wir entlang einer Strecke von 0,4 m eine mittlere Kraft von 100 N aus.Berechne die übertragene Energie.
b)Die Pumpe aus a) hat einen Kolben mit 5 Quadratzentimetern Fläche.Berechne mit F =100 N den Druck und damit die übertragene Energie
2 Antworten
Du brauchst bei den Aufgaben eigentlich nur relativ einfache Formeln, in die du einsetzen kannst. Arbeit (W) ist in eine Energie, die einem Körper durch eine Kraft (F) über eine bestimmte Strecke (s) zugeführt wird. Es gilt: W = F · s, 100N · 0,4m = 40J.
Für den Druck (p) gilt p = F / A, wobei F die Kraft bezeichnet und A die Fläche. Weil die in Quadratzentimetern angegeben ist, sollte man sie erst noch in m² umrechnen. Dann kann man einsetzen: p = 100N / 0,0005m² = 200000N/m² = 200kPa.
Die übertragene Energie in dem Fall lässt sich über W = p · V bestimmen, V ist dabei das Volumen. Das ergibt sich, indem man die Fläche mit der Strecke multipliziert, V = 0,0005m² · 0,4m = 0,0002m³ und folglich W = 200000Pa · 0,0002m³ = 40J.
Beide Male ergibt sich eine Arbeit (bzw. Energie) von 40 Joule, es ist nur ein anderer Rechenweg gewesen. Falls dir die Einheiten mal nicht bekannt sind, kannst du auch einfach das verwenden, was sich bei der Rechnung ergibt (also N/m² statt Pa, Pascal).
zu a)
Arbeit bzw. Energie = Kraft mal Weg
zu b)
Druck = Kraft pro Fläche
Stelle das nach der Kraft um und setze es in a) ein.