Energie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 09:52 Do 03.09.2009 | | Autor: | Ice-Man |
Ich habe hier eine Übungsaufgabe gerechnet.
Aufgabe: Ein Körper der Masse 102g wird aus einerhöhe von 4m frei falen gelassen.
a) Berechnen sie [mm] E_{Pot}; E_{Kin}
[/mm]
b) Geben sie die kinetische und potenzielle Energie des Körpers für folgende Zeit nach dem loslassen an (nach 0,2sek)
a)
F=m*g
F=1,001 N
[mm] E_{Kin}=m*g*h
[/mm]
[mm] E_{Kin}=4,002 [/mm] Joule
[mm] E_{Pot}= [/mm] 1/2 m*^{2}
[mm] E_{Pot}=4,39488 [/mm] Joule
b)
v=g*t (t=0,2sek)
[mm] v=1,962m/s^{2}
[/mm]
[mm] E_{Pot}=0,2156 [/mm] Joule
[mm] E_{Kin}=m*g*h [/mm] (h=3,8038m)
[mm] E_{Kin}=3,806 [/mm] Joule
[mm] (h=\bruch{v*t}{2}) [/mm] Das Ergebnis von den 4m abziehen.
|
|
| |
|
Hallo,
> Aufgabe: Ein Körper der Masse 102g wird aus einerhöhe von 4m frei falen gelassen.
>
> a) Berechnen sie [mm]E_{Pot}; E_{Kin}[/mm]
> b) Geben sie die kinetische und potenzielle Energie des Körpers für folgende Zeit nach dem loslassen an (nach 0,2sek)
>
> a)
> F=m*g
> F=1,001 N
Du hast die Formeln für Wpot und Wkin vertauscht.
a) Wenn die Aufgabe von der Startsituation ausgeht, ist Wkin=0, wenn die Energien nach Durchfallen von 4m gemeint ist, ist Wpot=0.
b) Ebenfalls vertauscht.
Gruß, MatheOldie
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:07 Do 03.09.2009 | | Autor: | Ice-Man |
Na dann poste ich jetzt mal alles ganz genau,und dann schauen wir mal wo mein Fehler ist. Aber du hast recht, ich habe das ganz blöd vertauscht.... Trotzdem danke.
Nochmal die Aufgabenstellung:
Ein Körper der Masse 102 g wird aus der Höhe h=4m frei fallen gelassen.
a)Geben siedie Potenzielle und kinetische Energie für die höhe von 3m an.
Lösung:
[mm] E_{Pot}=m*g*h
[/mm]
[mm] E_{Pot}=0,102kg*9,81\bruch{m}{s^{2}}*3m
[/mm]
[mm] E_{Pot}=3,00186 [/mm] Joule
[mm] E_{Kin}=\bruch{1}{2}*m*v^{2} [/mm]
[mm] E_{Kin}=\bruch{1}{2}*0,102kg*(7,67m/s)^{2}
[/mm]
[mm] E_{Kin}=3,29616 [/mm] Joule
[mm] v=\wurzel{2*g*s}
[/mm]
[mm] v=\wurzel{2*9,81\bruch{m}{s^{2}*3m}}
[/mm]
[mm] v=\wurzel{58,86}
[/mm]
v=7,67m/s (gerundet)
Habe ich jetzt korrekt gerechnet?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:20 Do 03.09.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Ice-Man!
> Lösung:
> [mm]E_{Pot}=m*g*h[/mm]
> [mm]E_{Pot}=0,102kg*9,81\bruch{m}{s^{2}}*3m[/mm]
> [mm]E_{Pot}=3,00186[/mm] Joule
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> [mm]E_{Kin}=\bruch{1}{2}*m*v^{2}[/mm]
> [mm]E_{Kin}=\bruch{1}{2}*0,102kg*(7,67m/s)^{2}[/mm]
> [mm]E_{Kin}=3,29616[/mm] Joule
Ansatz , das Ergebnis (vom Zahlenwert her) ![[notok]](/images/smileys/notok.gif "[notok]") . Da wurde irgendwie zu großzügig gerundet.
Hier sollte auch der andere Wert wie bei [mm] $E_{\text{pot}}$ [/mm] wieder herauskommen.
> [mm]v=\wurzel{2*g*s}[/mm]
> [mm]v=\wurzel{2*9,81\bruch{m}{s^{2}*3m}}[/mm]
> [mm]v=\wurzel{58,86}[/mm]
> v=7,67m/s (gerundet)
Was ich nicht ganz verstehe, sind die beiden unterschiedlichen Höhenangaben mit 4m und 3m ... ![[aeh]](/images/smileys/aeh.gif "[aeh]")
Gruß
Loddar
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:58 Do 03.09.2009 | | Autor: | MatheOldie |
> > Lösung:
> > [mm]E_{Pot}=m*g*h[/mm]
> > [mm]E_{Pot}=0,102kg*9,81\bruch{m}{s^{2}}*3m[/mm]
> > [mm]E_{Pot}=3,00186[/mm] Joule
>
>
>
> > [mm]E_{Kin}=\bruch{1}{2}*m*v^{2}[/mm]
> > [mm]E_{Kin}=\bruch{1}{2}*0,102kg*(7,67m/s)^{2}[/mm]
> > [mm]E_{Kin}=3,29616[/mm] Joule
...
> Ansatz , das Ergebnis (vom Zahlenwert her) .
Denn v ist nicht korrekt:
> > [mm]v=\wurzel{2*g*s}[/mm]
> > [mm]v=\wurzel{2*9,81\bruch{m}{s^{2}*3m}}[/mm]
Hier ist ein Fehler: Für die Höhe darf nicht 3m eingesetzt werden, denn die Fallstrecke beträgt in 3m Höhe nur 1m! In der Rechnung steht 3m im Nenner, auch das wäre falsch.
Auch energiemäßig haut das nicht hin, denn die Gesamtenergie kann Wpot bei 4m nicht übersteigen.
Gruß, MatheOldie
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:03 Do 03.09.2009 | | Autor: | Ice-Man |
Na stimmt denn jetz meine berechnete Geschwindigkeit, oder nicht?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:29 Do 03.09.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Ice-Man!
Der Wert ist nicht richtig, wenn die Geschwindigkeit bei der Höhe von [mm] $h_1 [/mm] \ = \ 3 \ [mm] \text{m}$ [/mm] berechnet werden soll.
Dann musst Du in die Formel einsetzen:
$$s \ = \ [mm] h_0-h_1 [/mm] \ = \ 4 \ [mm] \text{m} [/mm] \ - \ 3 \ [mm] \text{m} [/mm] \ = \ 1 \ [mm] \text{m}$$
[/mm]
Schließlich ist der Stein nur eine Strecke von $1 \ [mm] \text{m}$ [/mm] frei gefallen.
Gruß
Loddar
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:26 Fr 04.09.2009 | | Autor: | Ice-Man |
Nochmal zu der Aufgabe:
Ein Körper der masse=102g wird aus einer h=4m frei fallen gelassen.
Frage:
Geben sie die kin und pot Energie des Körpers für 0,2sek nach dem loslassen an.
Meine Rechnung:
v=g*t
[mm] v=9,81\bruch{m}{s^{2}}*0,2sek
[/mm]
[mm] v=1,962\bruch{m}{s}
[/mm]
[mm] E_{Kin}=\bruch{1}{2}*m*v^{2}
[/mm]
[mm] E_{Kin}=\bruch{1}{2}*0,102kg*(1,962\bruch{m}{s})^{2}
[/mm]
[mm] E_{Kin}=0,19632 [/mm] Joule
[mm] h=\bruch{v*t}{2}
[/mm]
[mm] h=\bruch{1,962\bruch{m}{s}*0,2sek}{2}
[/mm]
h=0,1962
Das habe ich jetzt von der höhe von 4m abgezogen.
Neue Höhe=3,8038m
[mm] E_{Pot}=m*g*h
[/mm]
[mm] E_{Pot}=0,102kg*9,81\bruch{m}{s}*3,8038m
[/mm]
[mm] E_{Pot}=3,806 [/mm] Joule
Habe ich richtig gerechnet?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 15:57 Fr 04.09.2009 | | Autor: | Frasier |
Hallo,
das sieht gut aus. Du kannst ja mal checken, ob [mm] E_{kin}+E_{pot} [/mm] für beide Fälle (also den festgehaltenen Körper und den fallenden) gleich ist...
lg
F.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:25 Fr 04.09.2009 | | Autor: | Ice-Man |
Sollten sie gleich sein?
Warum?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 20:27 Fr 04.09.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Nein, sie sollten nicht gleich sein. in 4m hast du nur [mm] E_{pot}
[/mm]
nach 0.2s also in 3.8m hast du Ekin und Epot die muessen zusammen wieder Epot(4m)sein.
und du sollst ja eh noch Epot ausrechen.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:43 Fr 04.09.2009 | | Autor: | Frasier |
Hallo,
um es klarer auszudrücken:
Die Summe aus potentieller und kinetischer Energie sollte für beide Fälle schon gleich sein, die Anteile unterscheiden sich natürlich; wenn der Körper ruht gibt es ja keine kinetische Energie.
Das ist die Aussage des Energieerhaltungssatzes, der bei vielen Aufgaben dieses Typs als Ansatz benutzt werden kann.
lg
F.
|
|
|
|
