Welche Geschwindigkeit hat der Radfahrer?

2 Antworten

Gegeben sind g=9,81m/s², m=100kg, v1=5m/s, h=20m, s=200m

Die Lösung erhält man über eine Energiebilanz: Am Anfang (bei A) hat der Radfahrer einen Bewegungsenergie Ekin1, am Ende (bei B) hat er eine Bewegungsenergie Ekin2. Diese ist durch die umgewandelte potentielle Energie Epot gegenüber Ekin1 vergrößert worden, d. h.

Ekin2 = Ekin1 + Epot
also 0,5m(v2)² = 0,5m(v1)² + mgh

Man kann durch m teilen, mit 2 malnehmen und Wurzel ziehen und erhält:
(v2)² = (v1)² + 2gh
v2 = Wurzel((v1)² +2gh)

Jetzt nur noch die Werte für v1, g und h einsetzen, fertig.

 
Die Werte für m und s braucht man nicht, sie spielen keine Rolle. Man würde für ein anderes m und für ein anderes s das gleiche Ergebnis bekommen.

jasmin2020 
Fragesteller
 12.02.2017, 17:14

Kommt am Ende 20870 Nm raus?

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HEWKLDOe  12.02.2017, 17:29

Nein, es muss ja auf jeden Fall eine Geschwindigkeit mit der Einheit m/s herauskommen.

Die Rechnung geht so:

v2 = Wurzel((v1)² + 2gh) = Wurzel((5m/s)² + 2*(9,81m/s²)*20m)
     = Wurzel(25m²/s² + 392,4m²/s²) = Wurzel(417,4m²/s²)
     = 20,43 m/s

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Betrachte die Energien im Punkt A und im Punkt B

Hinweis: Der Höhenunterschied entspricht einer Energie von

100kg * 20m * 9,81m/s²