Potentielle Energie , energieerhaltung Physik?
Hey Freunde
kann mit jemand bei diesen Aufgaben helfen?
lg
2 Antworten
[rant] Hier ist nicht genannt, wo das Nullniveau der potentiellen Energie liegt. Üblicherweise liegt dann das Energienullniveau im Unendlichen, und für jeden Punkt in endlicher Entfernung vom Gravitationszentrum ist die potentielle Energie einer Probemasse negativ. Die doppelte potentielle Energie hat der Ball demnach näher am Erdzentrum, nicht weiter von ihm entfernt, also insbesondere nicht dort, wo er seine maximale Höhe erreicht. [/rant]
Vermutlich soll das Nullniveau die Erdoberfläche sein - dies ist die einzige erwähnte Höhe neben Abwurfpunkt und maximaler Höhe, auch passen dann die Vorzeichen.
zu 1.: Welche Formen von Arbeit werden am Ball verrichtet? (Bei wenigstens einer hiervon kann man noch nicht alle Zahlenwerte angeben.)
Diese beiden Gleichungen bilden zusammen mit den übrigen Gleichungen, die man dem Einleitungstext entnehmen kann, ein Gleichungssystem. Kannst du dies nach der Gesamtenergie, die dem Ball zugeführt wurde, auflösen?
zu 2.: Hier ist nach h_0 gefragt. Das Gleichungssystem muss also nach h_0 aufgelöst werden. (Möglicherweise ist h_0 schon als Nebenergebnis von Teil 1. berechnet worden.)
zu 3.: Wie lässt sich die gesuchte Strecke ausdrücken durch die Größen, die in der Skizze genannt sind?
zu 4.: Da hier nichts davon steht, dass der Ball irgendwo aufgefangen wird oder auf einem Tisch o. Ä. landet, müssen wir davon ausgehen, dass die gesamte Bahn gemeint ist. Ist in der Aufgabenstellung irgendetwas genannt, worauf der Ball notwendigerweise aufprallen muss, oder kann er frei bis zum Erdmittelpunkt fallen ("senkrechter Wurf" => die gesamte Bahn verläuft senkrecht, da keine seitlichen Kräfte wirken)?
An welchem Punkt der Bahn erreicht der Ball seine maximale kinetische Energie?
Energie-Betrachtungen in der Physik sind einfach...
Die Formeln für Ekin und Epot kennst du hoffentlich.
Da du v und m hast, kannst du leicht die kinetische Energie beim Hochwerfen ausrechnen. Aus der Aufgabenstellung ergibt sich damit leicht die erste Höhe h1, denn Ekin = Epot2 und zum Schluss hat der Ball die doppelte Höhe. Also ist 2*h1 = h2.
Am Ball wird erst Hubarbeit (Epot) verrichtet und dann wird Beschleunigungsarbeit verrichtet (Ekin). Die Summe beider ist die Gesamtarbeit.
Die letzte Frage ist unklar, da der Ball oben (h2) keine Geschwindigkeit mehr hat (v=0m/s). Wenn er wieder ganz unten landet (wovon man ausgehen kann, aber nichts in der Aufgabe steht), dann hilft nachdenken oder mit Epot2 = Ekin2 die Geschwindigkeit v2 ausrechnen. Beachte, es sit die doppelte Höhe, also wird v2 auch ... alles klar?
Vielleicht ist die letzte Frage auch nur eine Nachdenkfrage. Der Ball wird nach oben natürlich langsamer bis v ganz oben endlich 0 m/s wird. Wann war also die Geschwindigkeit am größten?