Beschleunigung

hallo zusammen,
ich schreib morgen physik und hab ein problem bei einer eigentlich einfachen aufgabe, und zwar:

eine kugel rollt mit einer geschwindigkeit v aus der ebene auf einen hügel zu. sie erreicht eine höhe von 2m bis sie wieder zurückrollt. wie schnell müsste die kugel sein um 4m hoch zu kommen?
halb, doppelt, 3 mal, 4 mal oder 6 mal so schnell

wie lös ich das genau?

vielen dank im vorraus

Hallo,

eine kugel rollt mit einer geschwindigkeit v aus der ebene auf
einen hügel zu. sie erreicht eine höhe von 2m bis sie wieder
zurückrollt. wie schnell müsste die kugel sein um 4m hoch zu
kommen?
halb, doppelt, 3 mal, 4 mal oder 6 mal so schnell

wie lös ich das genau?

Indem du dir ueberlegst, wieviel Energie eine Kugel braucht, um auf die Hoehe h zu rollen, und wie diese Energie mit der Geschwindigkeit zusammenhaengt.

Gruesse,
Moritz

w=m*g*h
m nicht gegeben, aber angenommen er wiegt ein kilo, h is 2 also W=20

bei ner höhe von 4 is das dann 40, also das doppelte, das is aber falsch. es kommt glaub das 4 fache der vorherigen geschwindigkeit raus, warum weiß ich nicht.

Hey acoustic,

Moritz hat schon recht.
Versuchs mal mit dem Energieerhaltungssatz.
Tipp: Du brauchst dann nicht nur die Formel für Lageenergie, sondern auch die für Bewegungsenergie.

Lg tiene-biene

wie gesagt, ich weiß es nicht =/

Hallo,

halb, doppelt, 3 mal, 4 mal oder 6 mal so schnell

Gehört das zur Aufgabe? Entweder habe ich deine Aufgabe falsch verstanden oder die (meiner Meinung nach) richtige Lösung ist nicht dabei.

Viele Grüße
Kati

Hallo,

halb, doppelt, 3 mal, 4 mal oder 6 mal so schnell

Gehört das zur Aufgabe? Entweder habe ich deine Aufgabe falsch
verstanden oder die (meiner Meinung nach) richtige Lösung ist
nicht dabei.

Genau das war auch mein erster Gedanke.

die richtige antwort is drin, und sie lautet 4 mal so schnell. aber ich hab keine ahnung warum und wie man drauf kommt

die richtige antwort is drin, und sie lautet 4 mal so schnell.
aber ich hab keine ahnung warum und wie man drauf kommt

Mit deinen Angaben ich auch nicht.
Hast du die Aufgabe selbst wortwörtlich abgeschrieben?

Gruß
Kati

die richtige antwort is drin, und sie lautet 4 mal so schnell.

Ach wirklich? Ich hätte gedacht, dass das für die Höhe bei doppelter Geschwindigkeit gilt.

aber ich hab keine ahnung warum und wie man drauf kommt

Ich auch nicht.

die richtige antwort is drin, und sie lautet 4 mal so schnell. aber ich hab keine ahnung warum und wie man drauf kommt

Mit deinen Angaben ich auch nicht. Hast du die Aufgabe selbst wortwörtlich abgeschrieben?

Moritz hat doch den Anstoß zur richtigen Lösung schon genannt.

Für die Lageenergie gilt E = m · g · h
Für die Bewegungsendergie gilt: E = m / 2 · _v_²

Steht in fast jedem Physikbuch.

Bis jetzt wurde die richtige Lösung noch nicht genannt.

Bernhard

Hallo,

Für die Lageenergie gilt E = m · g ·
h
Für die Bewegungsendergie gilt: E = m / 2 ·
_v_²

Außerdem würde ich die Rotationsenergie mitnehmen, da ja explizit „rollt“ in der Angabe steht- ist aber egal.

Wie würdest du denn bei doppelter Höhe auf vierfache Geschwindigkeit kommen?

Viele Grüße
Kati

Hallo,

eine kugel rollt mit einer geschwindigkeit v aus der ebene auf
einen hügel zu. sie erreicht eine höhe von 2m bis sie wieder
zurückrollt. wie schnell müsste die kugel sein um 4m hoch zu
kommen?
halb, doppelt, 3 mal, 4 mal oder 6 mal so schnell

Mit dem letzten Satz deiner Angabe bin ich immer noch nicht so glücklich, aber wenn morgen Klausur ist, dann willst du vielleicht trotzdem noch eine Art Lösungsweg.

Du bist Schüler, deswegen nehme ich an, dass ihr bei solchen Aufgaben die Rotationsenergie vernachlässigt? Oder anders gesagt: Sagt dir der Begriff Rotationsenergie oder Trägheitsmoment etwas?

Ich mache mal die simpelste Rechnung ohne Rotation, bei der man annimmt, dass die Kugel nicht rollt, sondern gleitet. Auch Reibung vernachlässige ich.

Der Trick ist die Anwendung des Energieerhaltungssatzes.

Du schaust dir an:
In der Ebene: nur kinetische Energie E_{kin}= \frac{1}{2}mv^{2}
Am höchsten Punkt der schiefen Ebene: nur potentielle Energie E_{pot}= m\cdot g\cdot h

Laut Energieerhaltung geht keine Energie verloren, d.h. man kann schreiben:
\frac{1}{2}mv^{2}= m\cdot g\cdot h

Dann siehst du, dass sich die Masse rauskürzt und du für die doppelte Höhe die Geschwindigkeit v_{2}=\sqrt{2}v_{1} bekommst.

Deswegen meine Frage nach der angeblich richtigen Lösung und der Fragestellung.

Viele Grüße
Kati

Für die Lageenergie gilt E = m · g · h
Für die Bewegungsendergie gilt: E = m / 2 · _v_²

Außerdem würde ich die Rotationsenergie mitnehmen, da ja explizit „rollt“ in der Angabe steht- ist aber egal. Wie würdest du denn bei doppelter Höhe auf vierfache Geschwindigkeit kommen?

Gar nicht Kati,

weil vierfache Geschwindigkeit nicht stimmt.

Für die doppelte Höhe h benötigt man die doppelte Energie E.

Für die doppelte Energie E benötigt man doppelte Geschwindigkeit im Quadrat _v_².
2 _v_² = (√2 · v

–> Man benötigt √2-fache Geschwindigkeit (1,4142…).

Du kannst gerne die Rotationsnenergie dazu nehmen. Die ist auch proportional zum Quadrat der Eigenrotationsgeschwindigkeit. Das führt zum gleichen Ergebnis.

Bernhard

Hallo,

weil vierfache Geschwindigkeit nicht stimmt.

Sag ich doch die ganze Zeit :smile:

Oder die Angabe ist nicht ganz richtig- aber das habe ich ja versucht rauszufinden bis du dazukamst :smile:

Viele Grüße
Kati

weil vierfache Geschwindigkeit nicht stimmt.

Sag ich doch die ganze Zeit :smile:
Oder die Angabe ist nicht ganz richtig- aber das habe ich ja versucht rauszufinden bis du dazukamst :smile:

Hallo Kati,

manchmal muss man ganz schön detektivisch unterwegs sein, um herauszufinden, wo schon ein Fehler in der Aufgabenstellung ist. Und wenn sich der Fragesteller nicht meldet, findet man den Fehler vielleicht nie heraus.

Hier würde auch passen vierfache Höhe bei doppelter Geschwindigkeit. Diese Lösung war aber auch nicht im „Angebot“.

Deinen Lösungsweg habe ich jetzt auch gesehen. Stimmt natürlich auch, ist sogar noch schöner formatiert. :wink:

Gruß Bernhard

Hallo,

Und wenn sich der Fragesteller nicht meldet, findet man
den Fehler vielleicht nie heraus.

Ja, Lebenszeichen sind immer ganz schön, vor allem wenn es so dringend ist…

Viele Grüße
Kati