Aufgaben zu Energieformen

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Experten,
in der Schule nehmen wir gerade die verschiedenen Arten von Energien durch. So weit verstehe ich ja auch das Meiste, aber bei den drei folgenden Aufgaben weiß ich nicht recht weiter. Ich hoffe mir kann hier jemand (wenns auch nur bei einer ist) helfen.
Dann leg ich mal los:

  1. Herr Valentin will sein Dach neu decken xD. Dazu müssen die alten Dachpfannen nach unten und die neuen nach oben transportiert werden (soweit klar). Er möchte ausnutzen, dass die alten Dachpfannen schon Lageenergie haben - und Energie braucht er ja auch, um die neuen nach oben zu schaffen. Kannst du seinen Plan beschreiben?

  2. Ein rollendes Fahrrad besitzt Bewegeungsenergie. Was geschieht mit dieser Energie, wenn der Fahrer die Bremse betätigt?.

  3. Man sagt, das fließende Wasser der Flüsse sei eine „sich selbst eneuernde“ (regenerative) Energie. Woher stammt diese Energie?

Zu 1: Ich habe irgendwie keine Ahnung, was genau mit Lageenergie gemeint ist und wie Herrn Valentin die helfen soll,um die Dachpfannen aufs Dach zu schaffen.

Zu 2: Ich glaube das Fahrrad gibt die Energie ab, nur wohin? Oder gibt es eine andere Lösung?

Zu 3: Kein Plan xD

Ist recht lang geworden, hioffe trotzdem jemand liest es sich durch und wird daraus schlau. Bin auf die Antworten gespannt.

Gruß lappach

#2

Moin, lappach,

Zu 1: Ich habe irgendwie keine Ahnung, was genau mit
Lageenergie gemeint ist

Die einen liegen oben, die anderen unten. Das könnte zu der Idee1 verleiten, ein Seil um eine Rolle zu legen und an jedes Ende gleich viel Ziegel anzudröseln (könnte auch mit Eimern geschehen).

Zu 2: Ich glaube das Fahrrad gibt die Energie ab, nur wohin?

Fass mal unmittelbar nach dem Bremsen an die Bremsklötze - aber vorsichtig!

Zu 3: Kein Plan xD

Woher kommen wohl die Wassermassen, die aus den Wolken herabstürzen?

Gruß Ralf

1Aber bitte nicht so (Meldung an die Versicherung):

…Ich stieg also hinauf, lud die Dachplatten in die Kiste, stieg wieder hinab und zog an dem Seil. Leider war die Kiste aber schwerer als ich, sodass die Kiste sehr schnell herunterkam und ich, weil ich wegen der Bruchgefahr nicht losließ, sehr schnell nach oben, wobei mir erst die Kiste die linke Seite aufschrammte und ich mit dem Schädel unter die Rolle krachte. Soweit, sogut. Inzwischen war die Kiste beim Aufprall zerbrochen und die Ziegel herausgefallen, ich war also wieder schwerer und rauschte nach unten. Unten stellte ich fest, dass meine rechte Seite aufgerissen war, außerdem der Knöchel verknackst. Nun bin ich aber doch erschrocken und habe das Seil losgelassen, worauf der Rest der Kiste auch noch herabkam und mir die Zehen des linken Fußes quetschte.

Mit freundlichen Grüßen

#3

Hallo,

  1. Herr Valentin will sein Dach neu decken xD. Dazu müssen die
    alten Dachpfannen nach unten und die neuen nach oben
    transportiert werden (soweit klar). Er möchte ausnutzen, dass
    die alten Dachpfannen schon Lageenergie haben - und Energie
    braucht er ja auch, um die neuen nach oben zu schaffen. Kannst
    du seinen Plan beschreiben?

Zu 1: Ich habe irgendwie keine Ahnung, was genau mit
Lageenergie gemeint ist und wie Herrn Valentin die helfen
soll,um die Dachpfannen aufs Dach zu schaffen.

Er könnte doch die neuen Ziegel mit einem Flaschen(Seil-)zug auf Dach hochziehen. Wer zieht dann am besten das andere Seilende nach unten?

  1. Ein rollendes Fahrrad besitzt Bewegeungsenergie. Was
    geschieht mit dieser Energie, wenn der Fahrer die Bremse
    betätigt?.

Zu 2: Ich glaube das Fahrrad gibt die Energie ab, nur wohin?
Oder gibt es eine andere Lösung?

Was passiert mit einer Bremse, die lange und stark betätigt wird? Hast du mal Bremsscheiben von Rennwagen in einem Autorennen gesehen?

Ok, der Effekt ist beim Fahhrad nicht SOOO groß, aber das Fahrrad ist ja auch nicht so schwer wie ein Auto und wird auch nicht aus so hohen Geschwindigkeiten abgebremst. Das Prinzip ist aber das selbe.

  1. Man sagt, das fließende Wasser der Flüsse sei eine „sich
    selbst eneuernde“ (regenerative) Energie. Woher stammt diese
    Energie?

Zu 3: Kein Plan xD

Woher kommt das Wasser in den Flüssen? Von den Bergen. Wie kommt es in die Berge? Regen. Woher kommt der Regen? Wolken. Wer oder was schafft das Wasser nach da oben, in die Wolken?

LG
Jochen

#4

Hi Ralf,

da warste schneller.

Den Versicherungsbericht kenne ich. Hab trotzdem wieder Tränen gelacht. DANKE!!!

LG
Jochen

#5

Auch hallo.

So weit verstehe ich ja auch das Meiste, aber

Grundsätzlich muss einem klar sein, dass Energie nicht vernichtet, sondern umgewandelt wird. Und das man im Regelfall von geschlossenen Systemen ausgeht.

  1. Herr Valentin will sein Dach neu decken xD. Dazu müssen die
    alten Dachpfannen nach unten und die neuen nach oben
    transportiert werden (soweit klar). Er möchte ausnutzen, dass
    die alten Dachpfannen schon Lageenergie haben - und Energie
    braucht er ja auch, um die neuen nach oben zu schaffen. Kannst
    du seinen Plan beschreiben?

Eine Möglichekeit wäre, die alten Dachpfannen an einem Seil nach unten zu lassen und damit die neuen Dachpfannen nach oben zu ziehen (so ähnlich wie bei einer Wippe). Abhängig vom Gewicht der Pfannen muss allerdings noch Energie in das System gesteckt werden.

  1. Ein rollendes Fahrrad besitzt Bewegeungsenergie. Was
    geschieht mit dieser Energie, wenn der Fahrer die Bremse
    betätigt?.

Ein Teil (vielleicht sogar alle) der Bewegungsenergie wird in Wärme umgewandelt.

mfg M.L.

#6

Danke für eure Antworten!!!
Dann schaue ich mal, dass ich das auf die Reihe bekomme.

Zu 1:
Herrn Valentin wäre dann mit einem Flaschenzug und einem netten Nachbarn o.ä. geholfen. Er sitzt oben läd die alten Dachpfannen in einen Eimer, der Nachbar hat unten im anderen Eimer schon die Neuen rein getan. Durch die Lageenergie fällt der obere Eimer nach unten und der mit den neuen Pfannen saust nach oben.

Zu 2:
Da ich leider noch nie bei einem Autorennen war und auch gerade kein Fahrrad bzw. Bremsklötze zur Hand habe, kann ich nur vermuten.
Die Bremsklötze werden heiß. Soll heißen, die Bewegungsenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt? Dadurch hält das Fahrrad an?

Zu 3:
Danke xD
War die Frage aber nicht, woher die Energie stammt. Also woher die Ausgangsenergie stammt? Ist wohl ziemlich schwer zu beantworten, da ein Kreis bekanntlich kein Anfang bzw. Ende besitzt. Wenn aber tatsächlich gemeint ist, woher das Wasser stammt, finde ich die Frage i-wie sinnlos und nicht sehr physikalisch. Naja …

Nochmals danke, das ihr so schnell geantwortet habt. Vielleicht noch ein kleiner Schubser in Richtung Lösung von Nummer 2?

LG lappach

#7

Danke für eure Antworten!!!

Aber gerne doch.

Zu 1:

Supergut.

Wenn beide Eimer gleich schwer sind, passiert garnichts (Gleichgewicht, im wahrsten Sinne des Wortes!). Aber Herr Valentin oder sein Nachbar können dann mit einem SEHR geringen Kraftaufwand die Eimer gegeneinander bewegen.

Zu 2:

Du vermutest richtig. Im Fernsehen sieht man manchmal die rotglühenden Bremsscheiben durch die Felgen leuchten.

Der Prozess, bei dem die Bewegungsenergie hier in Wärmeenergie gewandelt wird, heißt REIBUNG. Wenn du deine Hände aneinander reibst, werden die ja auch warm.

Zu 3:

Ja, das Wasser bewegt sich in einem Kreislauf. Die Frage ist, wer den Kreislauf am laufen hält? Wenn das Wasser, was auf den Berg geregnet und über den Fluss ins Meer gelaufen ist, nicht verdustet, dann gibt es keine neuen Wolken und keinen neuen Regen und der Fluss trocknet aus. Zum Verdunsten von Wasser braucht man 'ne Menge Energie. Also: Was sorgt dafür, dass das (Meer-)Wasser verdunstet? Woher kommt diese Energie?

LG
Jochen

#8

Noch einmal vielen Dank für eure Antworten und für die Geduld, die ihr mit mir habt!!

Also Herrn Valentin haben wir jetzt also geholfen, welch ein Glück.

Beim Fahrrad wandelt sich die Bewegungsenergie durch die, beim Bremsen entstehende Reibung an den Bremsklötzen, in Wärmeenergie um, dadurch kommt das Rad zum Stehen.

Und zum 3.
Manchmal kann es so einfach sein, wenn man nicht gerade so ein mega Brett vorm Kopf hat wie ich. Die Antwortet lautet: Die Sonne!!
Kopf meets Tisch … repeat till Tisch broken.

Jetzt müsste ich alles zusammen haben, nochmals vielen Dank euch allen!!!