Kinetische Energie < SchulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Aufgabe | | Die Summe aus potentieller und kinetischer Energie ist immer gleich groß. Nun wird eine Messingkugel, die 10 g wiegt, aus einem 10 m hohen Fenster senkrecht nach unten fallen gelassen. Wie groß st die kinetische Energie der Kugel nach einer Fallhöhe von 6 Metern? |
Hallo Leute!
Ich habe diese Aufgabe berechnet und anschließend die Musterlösungen dazu in meinem Buch studiert. Allerdings verstehe ich nicht, wie die kinetische Energie hier als Differenz der potentiellen Energie in 10 m und in 6 m Höhe berechnet werden konnte.
Ich denke, dass ich noch nicht den Zusammenhang zwischen kinetischer und potentieller Energie verstanden habe. Auf eine Antwort würde ich mich daher sehr freuen!
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 11:46 Mo 22.02.2016 | | Autor: | Loddar |
Hallo rosenbeet!
Betrachte die beiden Zustände:
(1) Kugel in 10 m Höhe vor dem Fallenlassen
[mm] $E_{\text{gesamt}} [/mm] \ = \ [mm] E_{\text{pot,1}} [/mm] \ + \ [mm] E_{\text{kin,1}}$
[/mm]
Wie groß ist hier [mm] $E_{\text{kin,1}}$ [/mm] ?
(2) Kugel in 4 m Höhe beim Fallen
[mm] $E_{\text{gesamt}} [/mm] \ = \ [mm] E_{\text{pot,2}} [/mm] \ + \ [mm] E_{\text{kin,2}}$
[/mm]
Du kennst [mm] $E_{\text{gesamt}}$ [/mm] und kannst [mm] $E_{\text{pot,2}}$ [/mm] ermitteln.
Daraus dann den gesuchten Wert von [mm] $E_{\text{kin,2}}$ [/mm] .
Gruß
Loddar
|
|
|
| |
|
Ich versuche es mal...
Epot1 = 0,981 [mm] \bruch{kg*m^2 }{s^2 }
[/mm]
Ekin1 = 0,005 kg
Nun komme ich jedoch nicht weiter:(
|
|
|
| |
|
Ich habe die Formel:
Ekin= 0,5 * m * [mm] v^2
[/mm]
m= 10 g = 0,01 kg
Aber v habe ich ja nicht... v= a*t, mit a= 9,81 m/ [mm] s^2 [/mm] , und t?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 14:03 Mo 22.02.2016 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Du sollst ja auch nur die konetische Energie berechnen.
Und das ist genau die Potentielle Energie nach 6 Metern oder die Potenzielle Energie nach 10 Metern minus der potentiellen Energie nach 4 Metern.
Warum das so ist, wurde dir hier schon in anderen Antworten geschrieben.
Marius
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 12:02 Mo 22.02.2016 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Du kannst die Aufgabe auch lösen, wenn du nur die potentielle Energie in 6m Höhe berechnest (und die "Höhenbezugslinie" auf die 4m Höhe setzt), denn diese potentielle Energie wird dann komplett in Bewegungsenergie umgewandelt.
Im Bezug auf den Boden hat die Kugel dann zwr immer noch potentielle Energie, aber es ging ja nur darum die Bewegungsenergie in 4m Höhe zu berechnen.
Marius
|
|
|
| |
|
Vielen Dank! Ich habe nun die richtige Lösung raus: 0,5886 J.
Zwei Dinge, die mir noch unklar sind:
Wenn Ekin= Epot1 (10 m Höhe) -Epot2 (4 m Höhe) gilt, dann gilt doch auch: Epot= Ekin1 - Ekin2 oder? (nur damit ich das auch für weitere Aufgaben weiß...)
Und: Was bedeutet das genau, dass Epot + Ekin = konstant sind? Ich kann mir das noch nicht so richtig vorstellen... (P.S.: Ich hatte leider nicht sehr lange Physik in der Schule...)
Vielen Dank im Voraus!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 09:48 Mi 24.02.2016 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
> Vielen Dank! Ich habe nun die richtige Lösung raus: 0,5886
> J.
>
> Zwei Dinge, die mir noch unklar sind:
>
> Wenn Ekin= Epot1 (10 m Höhe) -Epot2 (4 m Höhe) gilt, dann
> gilt doch auch: Epot= Ekin1 - Ekin2 oder? (nur damit ich
> das auch für weitere Aufgaben weiß...)
Ja, diesen Weg kannst du auch nehmen.
>
> Und: Was bedeutet das genau, dass Epot + Ekin = konstant
> sind? Ich kann mir das noch nicht so richtig vorstellen...
> (P.S.: Ich hatte leider nicht sehr lange Physik in der
> Schule...)
Das bedeutet, dass Energie niemals verloren gehen kann, sie wird immer nur in verschiedene Formen umgewandelt. Daraus folgt dann auch, dass die Summe aller Energieformen, die auf (Bewegunsenergie, potentielle Energie....) bzw in (Wärmeenergie...) einem Körper wirken, immer gleichbleibt, also einen konstanten Wert ergibt.
>
> Vielen Dank im Voraus!
Marius
|
|
|
|
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]"){kind=small}
![[notok]](/images/smileys/notok.gif "[notok]"){kind=small}
