Wie löst man diese Aufgaben zum Thema Energie?

2 Antworten

zu 2.:

... die minimale Geschwindigkeit v_min, die benötigt wird ...

... Kontrollwert zum Weiterrechnen: v_min = 50 m/s

zu 3.:

... v_3 zur Sicherheit 30% höher als v_min sein muss, ...

Zur Lösung: Wir haben hier keine Federn, Schwungräder etc. (dass die Räder der Wagen sich drehen, soll offensichtlich vernachlässigt werden). Damit haben wir als einzige Energieformen Lageenergie und Bewegungsenergie.

Gesamtenergie = Lageenergie + Bewegungsenergie

Die Gesamtenergie ist in allen Punkten dieselbe.

Die Formeln für Lageenergie und Bewegungsenergie sollten bekannt sein.

Das ist schon die wesentliche Lösung von Teil 1; du kannst noch die Energien in Abhängigkeit von h und v0 berechnen.

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Teil 2 ließe sich auch ohne Kräfte, nur mit Beschleunigungen, lösen: Gravitationsbeschleunigung und Zentripetalbeschleunigung müssen sich gegenseitig aufheben. (Bringt aber nichts wesentlich Neues, es wird nur die Masse herausgekürzt.)

Energiebilanz

m*g*h vom Anfang = mgh(neu) + 1/2 mv²