Physik: Bewegungs Energie errechnen?

Ein Motorrad(m1:252 kg) mit Fahrer(m2:108kg) beschleunigt von 0 km/h auf 100 km/h.

Die lösung muss sein WB=138,888 KJ

Also ich denke mal es muss die kinetische Energie errechnet werden.
Dann muss ich ja die Formel Ekin= 1/2m + v²

aber dann komm ich auf 1.800.000 kg

Wie rechne ich das?
Und könnt ihr mir Internetseiten empfehlen, wo ich Phy-Formel finden kann zu den ganzen Energie Rechen arten? :S

Es wär toll wenn mir jemand helfen kann.

Deine Rechnung enthälr 2 Fehler:

  1. Die Formel lautet 0,5*m*v*v (Mal nicht Plus !!!)
  2. Die Geschwindigkeit muss in m/s (meter durch Sekunde) umgerechnet werden. Dazu muss man durch 3,6 dividieren.
    100 km/s =100/3,5 m/s = 27,77777777 m/s

Für die Beschleunigungsarbeit ( = nach der Beschleunigung erreichte Bewegungsenergie ) erhält man dann:

W = 0,5*360*(100/3,6)*(100/3,6) Joule =
138888,88888 Joule = 138,88888888 Kilojoule

Hey Lula,

auch wenn ich die Frage nicht Richtig erkannt habe, glaube ich, eine Lösung zu haben.

Wenn nach der Kinetischen Energie des Motorrads+Fahrer bei 100 km/h gefragt ist, ist dein Ansatz schon richtig. Du hast nur vergessen, die 100km/h noch in Meter/Sekunde umzurechnen.
Die Lösung sieht dann so aus:

100km/h= 100*(1000[Kilometer in Meter]/3600[Stunde in Sekunden]=100*1/3,6 [m/s]

Wkin= 1/2mv²
= 1/2(108+252)kg(100m/3,6s)²
= 138888,88811 J = 138,88811 KJ

Hoffentlich konnte ich Dir bei deinem Problem helfen.
Gruß
Foren

Also zuerst mal ist in der Formel ein kleiner Fehler, das ist nicht Ekin= 1/2m + v² sondern Ekin= 1/2m * v²

Damit kommt man für eine Geschwindigkeit von 100km/h auf eine Bewegungsenergie von 500 000 J, also 500 kj.

Die Gesamtmasse ist 360 kg das halbiert man und nimmt es mal die 100² was 1 800 000 ergibt. Dann muss man aber noch die Einheiten umrechnen, weil da ja im Moment kg*km²/h² steht. Joule sind aber kg*m²/s² also musst du das ganze mal 1000 und durch 60*60 machen um von km auf m und von Stunde auf Sekunde zu kommen. Das ergibt dann eben 500 000 J.

Empfehlen kann ich da nur Wikipedia, da stehen die Formeln eigentlich alle drin.

Hi,

Also ich denke mal es muss die kinetische Energie errechnet
werden.

Stimmt.

Dann muss ich ja die Formel Ekin= 1/2m + v²

Die Formel lautet Ekin = 1/2m *

Und dann kommt’s auch auf.

Und könnt ihr mir Internetseiten empfehlen, wo ich Phy-Formel
finden kann zu den ganzen Energie Rechen arten? :S

Einfach mal mit „Formelsammlung Physik“ googeln? Ich bevorzuge ja solch grundsätzliches Wissen in Buchform zu hause zu haben… aber ich bin ja auch Jahrgang '74 - also ein Dinosaurier. :smile:

Gruß

Anwar

Hallo lula1919,
du musst in der Ekin-Formel multiplizieren, nicht addieren und in kg, m und s rechnen, und schon stimmt es.

Wegen einer Formelsammlung sieh mal unter
http://de.wikibooks.org/wiki/Formelsammlung_Physik/_…
nach. Wenn dir das zu kompliziert ist, findest du bei Yahoo mit den Suchstichworten: Physik Formel Mechanik viele Sites.

Gruß Taube412

Ein Motorrad(m1:252 kg) mit Fahrer(m2:108kg) beschleunigt von

Hier Gesamtmasse durch Addition der Einzelmassen bestimmen.

0 km/h auf 100 km/h.

Achtung Geschwindigkeit in m/s umrechnen.

Die lösung muss sein WB=138,888 KJ

Die Lösung ist bis auf einen Rundungsfehler richtig.

Also ich denke mal es muss die kinetische Energie errechnet
werden.
Dann muss ich ja die Formel Ekin= 1/2m + v²

Die Formel ist falsch es heisst E_kin=1/2m*v^2

aber dann komm ich auf 1.800.000 kg

Wie rechne ich das?

Mit obiger Formel nochmal nachrechnen dann sollte es klappen.

Die Energie wird mit Ekin= 1/2 * m * v² berechnet (mal v², nicht plus).

Als erstes rechnen wir 100 km/h im m/s um.
1km sind 1000 m. Also sind 100 km/h = 100 * 1000 m/h.

1h sind 60 min sind 60*60 s sind 3600 s
Somit sind 100 km/h = 100 * (1000/3600) m/s = 100/3,6 m/s

Nachdem nun dei beiden Massen addiert wurden kann also die Energie berechnet werden mit:

Ekin = 1/2 * m * v²
= m/2 * v²
= (252 kg + 108 kg)/2 * (100/3,6 m/s)²
= 360kg /2 * (100/3,6 m/s)²
= 360kg /3,6 /2 *(100 m/s)² / 3,6
= 100kg /2 * 10000 m²/s² /3,6
= 500000 / 3,6 (kg m²)/s²
= 138888,9 J
= 138,9 kJ

Die Schritte waren sicher zu ausführlich für dich, aber so siehst du wenigstens genau was passiert.

Jörg

Hallo!
Das ist gar nicht so schwer :smile: du musst nur bei deiner Rechnung die Formel
E=1/2*m*v^2 benutzen ( nicht plus sondern mal).
Und zuerst musst du die km/h in m/s umrechnen. Das geht so:
100km/h durch 3.6 teilen und dann erhältst du die geschwindigkeit in m/s.
100/3.6 m/s = 27.777778 m/s

Diese zahl musst du quadrieren und mit der gesamtmasse multiplizieren.

E = 1/2 * (252kg + 108kg) * (27.777778m/s)^2 = 138.889kJ

Alles klar?
Liebe Grüße
Matthias

Hallo!
Deine Idee war schon richtig. Zuerst bestimmt man die Gesamtmasse, die beschleunigt wird. Also Motorrad plus Fahrer: 252kg + 108kg=360kg.
Um in SI-Einheiten zu bleiben, muss man nun die Geschwindigkeit in m/s berechnen, also letztlich: 100km/h : 3,6 = 28 m/s (gerundet!).

Nun alles in die Formel für die kin. Energie einsetzen:
E_kin=1/2 m v^2 also 1/2 * 360kg * (28m/s)^2 = 141 kJ.

Bei genauerer Rundung sollte genau das passende Ergebnis rauskommen!

Grüße
Markus

Vielen dank für deine antwort… ich hab jetzt allerdings noch ein problem :frowning: :
In einem zweiten Bewegungsabschnitt beschleunigt das Fahrzeug von 100 km/h weiter auf die Endgeschwindigkeit von 195km/h.
Berechnen Sie die jeweilige Beschleunigungsarbeit.

Es müsste WB= 389,237 KJ rauskommen.
Und wenn ich das jetzt wie bei der ersten aufgabe rechnen klappt das einfach nicht :frowning:

Also die Formel für die Bewegungs Energie lautet: Ekin=1/2*m*v² nicht Ekin= 1/2m + v²
Wenn man dann alles einsetzt kommt man auf:
Ekin=0.5*360kg*(100/3.6 m/s)²=138,888 KJ

Du hast sicherlich den Fehler gemacht, nur die Energie für die Geschwindigkeitsdifferenz zu berechnen. Das Gemeine ist nur, dass die Energie nicht linear zunimmt.
Daher musst du zuerst die „Endenergie“ berechnen:
0,5 * 360kg * (54,16m/s)^2 = 528060 J
und anschließend die Energie, die zum erreichen der 100 km/h nötig war abziehen:
528kJ - 140kJ = 388kJ.
Bei genauerer Rundung kommt genau das vorgegebene Ergebnis raus.

Grüße
Markus

zu deiner ersten Frage hab ich leider keine Ahnung dazu, vielleicht liegts aber daran das das thema damals mich nicht interessierte.

Zu deiner Physikalischen Formelsammlung:

http://www-linux.gsi.de/~wolle/TELEKOLLEG/TRANS/form…

http://de.wikibooks.org/wiki/Formelsammlung_Physik:_…

http://lubeley.de/download
/PhysikalischeFormelsammlung.PDF

hallo lula,
die rechnung stimmt schon, aber du musst die 100 km/h (kilometer pro stunde) erst in m/s (meter pro sekunde) umwandeln, das ist nämlich die standardeinheit. also 100:3,6 und dann hast du den wert, den du für die geschwindigkeit einsetzen musst, nämlich 27,777…

hallo lula,
die rechnung stimmt schon, aber du musst die 100 km/h (kilometer pro stunde) erst in m/s (meter pro sekunde) umwandeln, das ist nämlich die standardeinheit. also 100:3,6 und dann hast du den wert, den du für die geschwindigkeit einsetzen musst, nämlich 27,777…
dann kommen am ende 138888,888… joule raus und das sind 138,888… kilojoule

liebe lula1919,
dein rechenergebnis ist 1.800.000 kg mal (km/h)im quadrat! üblicherweise rechnet man in m/s:0,5 mal 360kg mal (27,77777m/s)^2= 138.888,9 kg m^2/s^2 welches
138,9 kJ entspricht.
klaus