Hallo,
hab ich nachfolgende Aufgabe richtig berechnet? Oder fehlt was, wenn ja bitte helfen…
Bei einem Versuch im luftleeren Raum führt Max einen senkrechten Wurf mit einer Kugel (200 gr) nach oben durch. Max beginnt 50 cm über dem Boden die Kugel senkrecht nach oben zu beschleunigen. Nach 0,2 Sekunden lässt er sie los. In diesem Moment hat die Kugel eine kinetische Energie von 22,5 Joule.
Wie groß ist die kinetische Energie (in Joule) wenn die Kugel auf den Boden auftrifft?
E kin = 0,5*0,2*15hoch2 =22,5
E$s bleibt bei 22,5 Joule oder hab ich was übersehen?
Hallo!
E kin = 0,5*0,2*15hoch2 =22,5
E$s bleibt bei 22,5 Joule oder hab ich was übersehen?
Ja, hast Du. Was ist denn das für eine Formel, die Du da verwendest? Das ist überhaupt nicht mehr nachvollziehbar, weil Du keine Einheiten hinschreibst.
Im Moment des Abwurfs hat die Kugel kinetische und potenzielle Energie. Die kinetische ist gegeben: E_kin = 22,5 J. Die potenzielle nicht. Diese hängt von der Höhe ab. Wir kennen aber auch die Abwurfhöhe nicht. Also müssen wir ein bisschen rechnen…
Über die kinetische Energie können wir die Abwurfgeschwindigkeit ausrechnen:
E_kin = 1/2 mv²
v = √(2 E_kin/m)
Diese hilft uns bei der Beschleunigungsstrecke:
s = 1/2 a t² = 1/2 (v/t) t² = 1/2 v t
Diese wieder muss zur Starthöhe y addiert werden, um die Abwurfhöhe zu erhalten:
h = s + y
Damit dann die potenzielle Energie:
E_pot = m g h = m g (s + y)
Ausrechnen darfst Du es jetzt selbst.
Michael
Hallo,
Hallo,
hab ich nachfolgende Aufgabe richtig berechnet? Oder fehlt
was, wenn ja bitte helfen…
Bei einem Versuch im luftleeren Raum führt Max einen
senkrechten Wurf mit einer Kugel (200 gr) nach oben durch. Max
beginnt 50 cm über dem Boden die Kugel senkrecht nach oben zu
beschleunigen. Nach 0,2 Sekunden lässt er sie los. In diesem
Moment hat die Kugel eine kinetische Energie von 22,5 Joule.
Wie groß ist die kinetische Energie (in Joule) wenn die Kugel
auf den Boden auftrifft?
E kin = 0,5*0,2*15hoch2 =22,5
E$s bleibt bei 22,5 Joule oder hab ich was übersehen?
Die Kugel erreicht, nachdem Max sie losgelassen hat, irgendwann den höchsten Punkt ihrer Flugbahn. Dort besitzt sie keine kinetische Energie mehr, sondern nur noch potentielle Energie. Dann fällt sie im freien Fall zu Boden, wobei sie bei erreichen des Bodens ihre gesamte potentielle Energie, die sie im höchsten Punkt hatte, in kinetische Energie umgewandelt hat. Wie große ist nun diese gesamte potentielle Energie?
Sie setzt sich zusammen aus m*g*h1 + m*g*h2 + E_kin_0. h1 sind die 50 cm ganz von Anfang, h2 ist die Höhe, die die Kugel während der 0,2 Sekunden langen Beschleunigung zurücklegt, und E_kin_0 sind die 22,5 J, die die Kugel am Ende der Beschleunigung hat.
Zu h2: Vorrausgesetzt, dass Max die Kugel mit der konstanten Beschleunigung a beschleunigt, gilt
h2 = 0,5*a*t² (t=0,2 Sekunden)
Es sei v_0 die Geschwindigkeit, die die Kugel am Ende der Beschleunigungsphase erreicht hat. Dann gilt außerdem:
v_0 = a*t und E_kin_0 = 0,5*m*v_0²
Aus den letzten drei Gleichungen ergibt sich h2 = 1,5 m
Also ist die gesamte potentielle Energie der Kugel im oberen Totpunkt:
E_pot = m*g*h1 + m*g*h2 * E_kin_0 = 26,424 J.
Diese ist identisch mit der kinetischen Energie der Kugel beim Auftreffen auf den Boden.
MfG Daniel