Messen u Berechnen von Energie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:21 Di 02.05.2006 | | Autor: | Kristof |
| Aufgabe 1 | | Ein Radfahrer kommt mit 10 m/s an einen Abhang, verliert 5 m Höhe und prallt auf eine Mauer. Welche Geschwindigkeit hat er kurz vor dem Aufprall? |
| Aufgabe 2 | | Während ein Auto mit der Geschwindigkeit 72 km/h eine Straße mit 5° Steigung aufwärts fährt, kuppelt der Fahrer den Motor aus. Wie weit kommt dann das Auto noch? (ohne Reibung) |
Hallo,
Brauche mal wieder eure Hilfe.
Verstehe das irgendwie nicht mit der Energie.
Also zur Aufgabe 1 :
Hier hab ich erstmal die Größen :
[mm] v_F [/mm] : 10 m/s (Das F steht für Geschwindigkeit bei der Fahrt)
h = 5 m
[mm] v_A [/mm] : ? (A steht für die Geschw. beim Aufprall)
Hab dann W_pot = W_kin
Das wäre dann :
m*g*h = (1)/(2) m * v² | *2 und die Masse wegkürzen
2*g*h = v² | [mm] \wurzel{}
[/mm]
[mm] \wurzel{2*g*h} [/mm] = v
[mm] \wurzel{2*9,81m/s²*5m} [/mm] = v
[mm] v_A [/mm] = 9,905 m/s
Wäre das so richtig?
Irgendwie ist das so komisch, da ich dann ja gar nicht die 10m/s vom Anfang verwendet habe. Oder ist das unwichtig? Außerdem wollen die ja die Geschwindigkeit kurz vor demm Aufprall haben, soll ich dann ein wenig von der Größe wegnehmen oder wie?
Aufgabe 2 :
Hier komme ich absolut nicht weiter.
Weiß ja nur die Geschwindigkeit, und natürlich den Winkel. Aber wo ist der Winkel denn wichtig? Wie bekomme ich denn die Strecke in die Rechnung mit rein?
Wäre super wenn ihr mir helfen könntet.
MFG
Kristof
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:33 Di 02.05.2006 | | Autor: | Kristof |
Hi,
Ich bin's nochmal.
Ich hoffe ja noch das die Aufgabe im laufe des Abends gelöst wird.
Nun meine Bitte. Habe morgen gleich in der 1. Stunde Physik, und naja ihr seht ja wie weit ich gekommen bin. Wäre also super lieb wenn ihr erklären könntet wir man das Rechnet. Am besten mit Schritten und Formeln. Zahlen kann ich ja selbst einsetzen, nur damit ich morgen nicht so dumm da stehe, denn ich denke mal er wird es einsammeln *angsthab*
Wäre euch wirklich ziemlich Dankbar!
MFG
Kristof
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:04 Di 02.05.2006 | | Autor: | Kuebi |
Hallo Kristof!
Also erstmal: Cool bleiben! Mit Ruhe bei der Arbeit funktioniert einiges besser! Selbst wenn euer Lehrer morgen die Arbeiten einsammelt; einige Aufgaben nicht lösen zu können ist keine Schande ...
Erstmal zu a):
Deine Geschwindigkeit [mm] v_{A} [/mm] ist niedriger als die Anfahrtsgeschwindigkeit des Radfahrers. Wenn man bedenkt dass er mit 10m/s angedüst kommt und dann noch 5m den Abhang hinuntersemmelt ist das sehr unwahrscheinlich! 
Nun, Spaß beiseite: Du musst deinen Energieansatz erweitern. Hierzu legst du dein Nullniveau (die Höhe, von der du festlegst dass dein Radfahrer dort keine potenzielle Energie mehr hat) auf die Höhe des Aufprallortes. Daraus folgt folgender Energiesatz:
[mm] E_{kin}_{1}+E_{pot}_{1} [/mm] = [mm] E_{kin}_{2}+E_{pot}_{2}.
[/mm]
Durch die Wahl des Nullniveaus legst du fest: [mm] E_{pot}_{2} [/mm] = 0.
In dieser Gleichung hast du nur noch eine Unbekannte: Nämlich [mm] v_{A} [/mm] im Term von [mm] E_{kin}_{2}.
[/mm]
Nun zu b)
Da Reibung keine Rolle spielt, ist die entscheidenen Frage: Wie viel gewinnt das Auto noch an Höhe nach dem Auskuppeln?
Diese Höhe lässt sich wieder aus dem Energieerhaltunssatz berechnen: Lege dein Nullniveau auf die Höhe in der der Fahrer auskuppelt: Dann folgt der einfache Satz:
[mm] E_{kin} [/mm] = [mm] E_{pot}
[/mm]
Auf der linken Seite fällt die potenzielle Energie aus dem selben Grund weg wie in Aufgabe a), auf der rechten Seite taucht keine kin. Energie mehr auf, da alles in potenzielle Energie umgewandelt wird (m.a.W.: Das Auto steht).
Nun hast du eine Höhe über dem Nullniveau und einen Winkel. Folglich kannst du jetzt mit trigonometrischen Funktionen den Weg berechnen, den das Auto zurückgelegt hat nach dem Auskuppeln.
Tipp: Die Höhe entspricht der Gegenkathete deines Winkels, die Fahrstrecke der Hypotenuse.
So, ich hoffe ich habe dich jetzt nicht allzu sehr verwirrt. Auch für diesen Lösungstipp gilt: Nicht aus der Ruhe bringen lassen und notfalls mehrmals lesen.
Viel Spaß noch beim Rechnen!
Lg, Kübi
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