Rammklotz < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Ein Rammklotz hat die Masse m= 1000kg. Er wird um h=2,8m angehoben und fällt dann frei auf einen Pfahl herunter.
a) Wie groß sind Energie und Geschwindigkeit des Rammklotzes beim
Auftreffen auf den Pfahl?
b) Welche mittlere Kraft F übt der Rammklotz auf den Pfahl aus, wenn er
ihn bei einmaligem Auftreffen um das Stück s=4cm in den Boden rammt?
Berechnen Sie den Faktor, um den die erzeugte Rammkraft F die
Gewichtskraft F(G) des Klotzes übertrifft! (Die Änderung der potenziellen
Energie von Rammklotz und Pfahl auf dem Weg s kann vernachlässigt
werden) g=9,81m/s² |
Meine Rechnung für a):
am Anfang hat der Rammklotz potenzielle Energie:
E=m*g*h
=1000kg*9,81*2,8m
= 27 468J
Energieerhaltungssatz: beim Auftreffen = kinetische Energie:
E=1/2*m*V²
umgeformt... die Wurzel aus (E / (1/2*m)) = V
V=7,41 km/h.
Bis hierhin richtig?
b) Hier habe ich keinen Ansatz gefunden :(
Was ist mit mittlerer Kraft gemeint? W=(F*s)/2
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Hallo,
a) du hast die Einheit nicht beachtet, [mm] v=7,41\bruch{m}{s}=26,676\bruch{km}{h}
[/mm]
b) berechne zunächst die Beschleunigung a, der Rammklotz wird ja auf einer Strecke von s=4cm=0,04m bis zum Stillstand abgebremst, dann kannst du das zweite Newton´sche Axiom, auch Grundgesetz der Dynamik genannt, verwenden,
Steffi
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Wenn ich a ausrechnen möchte, benötige ich doch die Zeit (V=a*t)???
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:25 Do 28.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. Weg: v geht von [mm] v_0 [/mm] auf 0
also [mm] v=v_0+a*t 0=v_0+at
[/mm]
uns [mm] s=a/2t^2 [/mm] s bekannt, [mm] v_0 [/mm] bekannt t eliminieren, a berechnen.
Zweiter Weg: Energie wird in Arbeit umgesetzt:
F*s=W Mittlere heisst hier nur, man kennt den Vorgang nicht sooo genau, und weiss deshalb nicht ob F in F*s wirklich konstant ist. also rechnet man mit F=konst und nennt es Mittlere Kraft.
Gruss leduart
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also: ich habe jetzt die Rammkraft F ausgerechnet:
W=F*s ... umgeformt (W/s=F)
27 468J/0,04m= 686 700N (Rammkraft)
Dann habe ich die Gewichtskraft von dem Klotz berechnet: Fg=m*g
=1000kg*9,81
= 9810N
Da gefragt ist, inwiefern die Rammkraft die Gewichtskraft übertrifft habe ich jetzt Rammkraft/Gewichtskraft gerechnet: 686 700N/9810N
= 70
d.h. Die Rammkraft übertrifft die Gewichtskraft um das 70-fache.
Richtig???
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Hallo, das sieht doch prima aus, Steffi
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im Teil a) fehlt noch immer die Beschleunigun...??
gibt es noch einen leicht verständlicheren Weg, als den von leduart?
Danke für die Mithilfe (ein richtige Ergebnis, freu :) )!!!!
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Hallo,
eigentlich hat leduart den Weg beschrieben
v=a*t
und
[mm] s=\bruch{a}{2}t^{2}
[/mm]
[mm] t^{2}=\bruch{2s}{a}
[/mm]
[mm] t=\wurzel{\bruch{2s}{a}}
[/mm]
diese Gleichung einsetzen
v=a*t
[mm] v=a*\wurzel{\bruch{2s}{a}}
[/mm]
[mm] v=\wurzel{\bruch{a^{2}2s}{a}}
[/mm]
[mm] v=\wurzel{2as}
[/mm]
diese Formel sollte so auch im Tafelwerk stehen, somit kann a berechnet werden
Steffi
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