Energieerhaltung – die besten Beiträge

• Wirkt die Kraft F nicht längs des Weges s, so ist für die Arbeitsberechnung nur die Kraftkomponente Fs in Wegrichtung einzusetzen.
• https://www.leifiphysik.de/mechanik/arbeit-energie-und-leistung/grundwissen/die-physikalische-arbeit
• Was ist genau damit gemeint und wie kommt man darauf?

Hallo Leute,

ich schreibe bald eine Physik-Prüfung in meinem Studium Maschinenbau und komme bei dieser Aufgabe echt nicht weiter.

Sie sitzen schlafend unter einem Sonnenschirm. In der Ferne befindet sich eine grüne Gebirgslandschaft. Auf einem der Hügel befindet sich eine rote Kugel, die von einer gespannten Feder gehalten wird (vgl. Abbildung 1).i Sie wissen, dass die Feder eine Federkonstante von D = 5 N m besitzt. Die Feder ist in der Ausgangssituation um exakt 1 m aus ihrer Ruhelage zusammengedrückt und die Kugel berührt die Kontaktfläche (blau) der Feder. Die Masse der roten Kugel beträgt m = 0, 05 kg. Plötzlich löst sich der Sicherheitsmechanismus der Feder und die gesamte Spannenergie der Feder wird in kinetische Energie der Kugel überführt. Gehen Sie bei der Bearbeitung der nachfolgenden Aufgaben davon aus, dass sich die Kugel reibungsfrei über die Landschaft bewegt. Zudem können Sie bei Ihren Berechnungen von einer Erdbeschleunigung von g = 10 m s 2 ausgehen. Entnehmen Sie alle benötigten Höhen- und Längenangaben aus Abbildung 1. Außerdem dürfen Sie die rote Kugel als punktförmig ansehen und müssen keine Rotationsenergie berücksichtigen.

a) Welche Energie ist in der Feder gespeichert bevor sich der Sicherheitsmechanismus löst?

b) Welche Geschwindigkeit vA besitzt die Kugel im Punkt A direkt nachdem die Beschleunigungsphase durch die Feder abgeschlossen ist?

c) Welche Gesamtenergie besitzt die rote Kugel am Ort A?ii

d) Welche Geschwindigkeit vB erreicht die Kugel am Punkt B? ii

e) Welche Gesamtenergie besitzt die rote Kugel am Punkt C?

f) Welche Geschwindigkeit besitzt die Kugel an Punkt C?ii [2 Punkte] Sie sehen in Abbildung 1, dass sich die Kugel an Punkt C kurz vor einem Abgrund befindet. Gehen Sie bei den nachfolgenden Aufgaben davon aus, dass die Geschwindigkeit der Kugel am Punkt C 7, 2 m s beträgt. Die Kugel verlässt die blaue Rampe und fliegt auf einer Parabelbahn in Richtung Boden.

g) Nach welcher Zeit trifft die Kugel auf dem Boden auf?

h) Wie groß ist der Abstand x? Sind Sie in Ihrem Liegestuhl in Gefahr?

i) Sie wachen vom Luftzug der Kugel auf und ziehen Ihren Fuß zurück, sodass Sie die Kugel nicht abbekommen. Mit welcher Gesamtgeschwindigkeit vges schlägt die Kugel auf dem Boden auf (Punkt D)?

j) Unter welchem Winkel schlägt die Kugel auf dem Boden auf?iii

Kann eventuell jemand helfen? Vorab Danke für jegliche Hilfe. LG

Thermodynamik: Gesamtenergie bleibt immer gleich

Gravitationsbeschleunigung:


Um konstant zu beschleunigen muss ständig Energie reingesteckt werden.
Eine Rakete die sich auf gleichbleibender Höhe über dem Meeresspiegel hält(sich zur Erde nicht bewegt), braucht dieselbe Energie wie um auf 9.81m/s² zu beschleunigen, indem ständig Treibstoff verbraucht wird/Energie benötigt wird.
Der Rakete verbraucht ständig Energie um auf konstanter Höhe zu bleiben, das heißt die Gravitation erzeugt durch Gravitationsbeschleunigung Energie. ?

Würde der Treibstoff sofort ausgehen, würde die Rakete auf die Erde beschleunigt werden, der Impuls stiege linear und die zurückgelegte Strecke quadratisch an und die Rakete wäre immer schwerer aus ihrer Bahn abzulenken.
Diese Beschleunigung durch die Gravitationskraft die immer auf das Objekt einwirkt ist doch der Beweis, dass Energie durch Gravitation erzeugt wird

Die Gravitation wirkt ein ohne schwächer oder weniger zu werden.
Es macht einen Unterschied ob von einer externen Quelle Energie zugeführt wird und verbraucht wird, oder ob die Gravitation als ihre eigene Energiequelle nicht verbraucht werden kann. Die erzeugte Energie macht sich als Wirkung auf Masse sichtbar.

Hallo! Federstärke D.= 120 N/m ist gegeben. Diese Feder wird 10 cm nach unten gedrückt und eine Kugel mit m=30 g draufgelegt und dann abgeschossen.

ich habe für die Energie 0.6J raus. Wie rechne ich damit die Höhe aus?

Vllt E_pot mit 0.6J gleichsetzen und dann nach h auflösen? Das wäre aber doch sehr ungenau, da g die Kugel ja mit 9.82m/s^2 nach zur Erde zieht-

Danke im Voraus!!!5

Kann mir jemand bei der ersten Aufgabe a) und b) helfen? Irgenwie lese und lese ich die ganzen Erklärungsboxen aber mein Gehirn schaffts nicht diese Aufgabe sinnvoll zu lösen.

Ich gebe stets nur jene Menge Wasser in den Wasserkocher, die ich auch wirklich benötige. Mein Kumpel hingegen gibt immer deutlich mehr Wasser in den Wasserkocher, gießt sich eine Tasse raus und das restliche heiße Wasser verbleibt im Wasserkocher. Ich habe ihm Energieverschwendung unterstellt. Er hingegen argumentiert, dass Winter ist, wir in unserer Wohnung ohnehin elektrisch heizen und somit die im Wasserkocher gespeicherte Wärmeenergie an die Wohnung abgegeben wird und somit nichts verschwendet wird. Energieerhaltungssatz. Hat er recht?

(Bild unten)

Ist das ernsthaft möglich die Aufgabe OHNE die Masse des Wagens zu lösen?? Wie soll das gehen, bin da ratlos. Ich kann zwar PotE ausrechnen mit g*h, aber wie soll ich daraus auf irgendeine Geschwindigkeit schließen können? Vlt weiß da jemand mehr xD

Gesucht ist eine Antwort wie: h muss 2,5 mal mehr sein als r.

Die Aufgabe sollte mit energieerhaltung recht gut zu lösen sein aber ich Kriegs echt nicht hin

danke im Voraus

Hey ich hab mal wieder Fragen zu einer Physikaufgabe bzw. möchte gerne wissen ob meine Ansätze korrekt sind. Hier die Aufgabe: Bild zu skizze findet ihr weiter unten)

Ein Block der Masse m = 3.2 kg wird auf einer

schiefen Ebene gegen eine Feder der Federkonstante

k = 430 N/m gelegt, die dadurch ein wenig von der mit ?0? bezeichneten Position der unbelasteten Feder zur Position x0 zusammengedrückt

werde (siehe nebenstehende Abbildung).

Die schiefe Ebene ist gegen die Horizontale um

den Winkel ? = 30° geneigt.

Hinweis: Vernachlässigen Sie in dieser Aufgabe

jeweils Reibungseffekte und die Masse der Feder.

a) Berechnen Sie die Strecke von 0 bis x0, um die die Feder durch den Block in Ruhe

zusammengedrückt wird.

b) Die Feder wird nun um ?x = 20 cm zusammengedrückt, wonach der Block losgelassen wird. Wir betrachten das untere bzw. in der Abbildung linke Endes des Blocks.

Berechnen Sie, wie hoch der Block auf der Ebene rutschen wird, bevor er zum Stillstand kommt (Markierung d in der Skizze). Geben Sie den Abstand relativ zu der Position xmin an, bevor der Block losgelassen wird.

c) Welche Geschwindigkeit hat der Block beim Durchgang durch die Ruheposition der

unbelasteten Feder?

d) Zeichnen Sie in ein Weg-Energie-Diagramm qualitativ den Verlauf der Spannenergie der Feder, der potentiellen Energie im Schwerefeld und der kinetischen Energie ein.

Die funktionale Abhängigkeit von der Position auf der Ebene und die Lage von Maxima/Minima sollte dabei erkennbar sein

Hier nun meine Ansätze:

a) die Feder wird durch die Hangabtriebskraft Fha um s in Ruhe zusammengedrückt. Da der Klotz in Ruhe steht muss die Federkraft FF gleich der Hangabtriebskraft sein (

Also habe ich FF = Fha gerechnet

Also k*s =mg*sin(30) und dann nachts jmgestellt, wobei bei mir dann rauskommt: s=0,037m stimmt hier der Ansatz

b)benutzen des Energieerhaltungssatzes Am Anfang steht der Klotz in Ruhe, somit wirkt die pot Federenergie Epotf. Dann wird der Klotz beschleunigt und Epotf wird in Kinetische Energie umgewandelt. Dann kommt der Klotz wieder zum Stehen und Ekin wird in Epot=mgh umgewandelt.

Also : 0,5k*x^2=0.5m*g*h

Und so mit h=0,27m

Dann steht da ja noch, man solle den Absatand relativ zu xmin angeben.

Also habe ich erstmal mit den geometrischen Beziehungen (siehe zweites bild) die Höhe z von xmin ausgerechnet, wobei da rauskommt z=0,17m.

Frage: Wie gebe ich jz letzendlich den Abstand relativ zu xmin an. Also was genau bedeutet das überhaupt?

C)auch hier würde ich iwie versuchen den Energieerhaltungsssatz zu benutzen.Evtl Epotf =Ekin ?

d) hier bin ich absolut überfragt. Ich habe keine Ahnung wie man sowas zeichnen soll. Hier wäre ich super dankbar wenn mir jmd das erklären kann wie das

Guten Mittag, liebe Community!

Mich würde mal interessieren, ob man nach einem Hauskauf die Möglichkeit hat, die Energieeffizienz zu verbessern (bspw. das Haus hat bei Kauf Klasse D und man möchte dies ausbessern)?

Mit freundlichen Grüßen,

newpurpose23

Hi, was haben Fukushima und Tschernobyl konkret mit der Energieerhaltung zutun? Schreibe am Dienstag eine Klausur und bin für jede Antwort dankbar. Das Thema ist nicht so meins und deshalb wäre es nett, wenn ihr mir das wirklich Schritt für Schritt erklären könnt :)

Lg

Vielen Dank!

Ein Artist M=70kg springt mit zwei 15 kg Hanteln aus 3 m Höhe auf ein Trampolin. Im tiefsten Punkt der Bewegung lässt er die Hanteln los. Berechnen Sie die Höhe, die der Artist anschließend erreicht.

Wenn mir jemand bei einer Aufgabe helfen kann, wäre es mir eine große Hilfe.

An einer Schraubenfeder mit D- 20 N/m hängt ein Wägestück der Masse 100 g. Es wird um 4 cm nach unten gezogen und dann losgelassen. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Massestück durch die Ruhelage bewegt, soll ermittelt werden.

Das ist die Aufgabe, die wir berechnen sollen. Ich bin mir nur nicht ganz sicher welche Energien genau wirken und wie ich das ganze berechnen kann. Wäre nett wenn mir das einer erklären könnte.

Hey

ich verstehe eine weitere Aufgabe in Physik nicht und bitte nochmal um schnelle Hilfe.

Hier ist die Aufgabe mit Bild:

1. Welche Kugel ist schneller?

 Zwei Metallkugeln gleicher Masse sind über eine feste Rolle (hier blau) mit einem Faden verbunden. Der Faden wird mit einer Kerze durchgebrannt. Beide Kugeln starten aus derselben Höhe h über der Unterlage. Eine Kugel fällt frei nach unten, die andere Kugel gleitet ohne Reibung eine schiefe Ebene der Länge l hinab. Die Frage, welche Kugel schneller ist, kann man auf die erzielte Endgeschwindigkeit oder auf die benötigte Zeit beziehen.

a) Erkläre, ob eine Kugel und wenn ja welche am Ende die größere Geschwindigkeit hat.
b) Erkläre, welche Kugel ihr Ziel früher erreicht

Danke schonmal :-D

Ein Fußball der Masse 450 g wird mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h geschossen und prallt vom Pfosten des Tors zurück.

Ich soll nun die Energie, die bei der Verformung des Balls umgewandelt wird, berechnen.

Dankeschön im Voraus!

Hey Leute also ich bin richtig schlecht in Physik, es wäre echt nett wenn mir jemand weiterhelfen könnte. Ihr müsst mir nihht die ganze Antwort sagen, ein kleiner Anhaltspunkt reicht mir schon.

Die Aufgabe:

In einem beidseitig verschlossenen papprohr befinden sich 500g bleikügelchen der Temperatur 20°C. An einem Ende des papprohrs ist ein Thermometer angebracht, mit dem man die Temperatur der bleikügelchen messen kann.

Die pappröhre wird hundert mal um 180° gedreht,sodass jedes Mal die bleikügelchen die Länge des papprohrs von einem Meter durchfallen.

Welche Temperatur haben die bleikügelchen, nachdem das papprohr 100 mal gedreht wurde?

Ich hab wirklich null Ahnung.

Gelten die Hauptsätze der Thermodynamik nach bisheriger Erkenntnis der Physik absolut? Ich frage, weil ich mich wundere, wohin die Energie eines Photons bei der Rotverschiebung auf großen kosmischen Skalen verschwindet. Ich meine damit nicht den Dopplereffekt, sondern die Absenkung der Frequenz durch die Ausdehnung des Raumes. Ein rotverschobenes Photon hat ja weniger Energie. Kann das jemand auflösen? Oder gilt die Energieerhaltung auf so großen Skalen schlicht nicht und es kommen andere Gesetzmäßigkeiten zur Anwendung?

Vielen Dank für kompetente Antworten.

Hallo,

Anbei stelle ich ein Foto einer Aufgabe über Hydrodynamik einer Wasserdüse ein. Ich sehe keinen Ansatz.

I) Was ist mit hydrostatische Höhe unten bzw. oben gemeint?

II) Wie erhalte ich danach die Geschwindigkeit v{oben}, darf ich hier die Bernoulli-Gleichung anwenden?

Besten Dank für eure Hilfe.