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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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 Wittgenstein Verfasst am: 21. März 2011 16:24 Titel: Schiefe Ebene, Energieerhaltungssatz, Feder |
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Meine Frage:
Hallo Leute,
folgende Aufgabe:
Ein Wagen m=4kg fährt auf einer schiefen Ebene (?=60 Grad) beschleunigt nach unten. An dem Punkt h=5m hat er die Geschwindigkeit 4m/s. Unten an der schiefenen Ebene ist eine Feder angebracht, die den Wagen bremsen soll D= 100N/m.
An welchen zwei Positionen hat der Wagen die Hälfte der Maximalgeschwindigkeit?
Also die Maximalgeschwindigkeit beträgt 10,91 m/s. Es sind zwei Punkte an denen der Wagen die Hälfte der Maximalgeschwindigkeit besitzt, den oberen hab ich rausbekommen, nur beim unteren (also der Punkt "in" der Feder) bekomm ich nicht raus. Kann mir jemand helfen?
Meine Ideen:
Ich hab jetzt mal die Gesamtenergie aufgeteilt:
Wges= 1/2Ds^2+mgh
Und jetzt weiß ich nicht mehr weiter. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 21. März 2011 16:33 Titel: |
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Hi,
ich würde mir erstmal eine Skizze machen.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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| Wittgenstein Verfasst am: 21. März 2011 16:43 Titel: |
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Hab ich schon gemacht, komm leider immer noch nicht drauf, geh ich richtig in der Annahme, dass an dem unteren Punkt nur Lageenergie und Spannenergie vorkommt? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 21. März 2011 17:14 Titel: |
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Hi,
der Wagen besitzt in 5m Höhe eines potenzielle Energie, sowie eine kinetische Energie!
Beschleunigt wird der Wagen durch die Hangabtriebskraft.
)
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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| Wittgenstein Verfasst am: 21. März 2011 17:17 Titel: |
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Gut, aber wie ist das unten dann, ich hab erkannt, dass der Bremsvorgang erst dann beginnt wenn die Federkraft der Hangabtriebskraft entspricht. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 21. März 2011 19:19 Titel: |
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Hi,
ich würde jetzt erstmal mit Hilfe der Trigonometrie die Länge der schiefen Ebene berechnen.
})
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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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| Wittgenstein Verfasst am: 21. März 2011 19:22 Titel: |
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Ok, hab ich. Und dann? |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 22. März 2011 18:48 Titel: |
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Wittgenstein,
woher hast du denn die Maximalgeschwindigkeit?
Ich will mich aber hier nicht weiter enmischen. Der Planck wird dir sicher weiterhelfen. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 22. März 2011 18:55 Titel: |
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Ich würde jetzt erstmal die Geschwindigkeit berechnen, die der Körper besitzt, wenn er die schiefe Ebene hinuntergefahren ist.
nach v_1 umstellen:
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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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| Wittgenstein Verfasst am: 22. März 2011 19:48 Titel: |
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Also dann komm ich auf meine Maximalgeschwindigkeit von, rund 11m/s.
Ich steh voll aufm Schlauch. |
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fuss
Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519
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| fuss Verfasst am: 22. März 2011 20:04 Titel: |
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| Zitat: | | Unten an der schiefenen Ebene ist eine Feder angebracht, die den Wagen bremsen soll |
Ist die Feder bereits auf der Ebene?
Weil du schreibst
"ich hab erkannt, dass der Bremsvorgang erst dann beginnt wenn die Federkraft der Hangabtriebskraft entspricht."
Da aber keine Länge der Feder gegeben ist, vermute ich, dass die Feder erst dann wirksam wird, wenn der Wagen schon die geneigte Ebene verlassen hat. Damit wäre dann das v in der Formel, die Planck hier schon geschrieben hat, auch gleich die Maximalgeschwindigkeit. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 22. März 2011 20:10 Titel: |
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@fuss, genauso hatte ich die Aufgabe auch interpretiert.
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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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| Wittgenstein Verfasst am: 22. März 2011 20:47 Titel: |
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Ja, die Feder befindet sich auf der schiefen Ebene. Sorry ich weiß nicht wie man Zeichnungen einfügt da ich noch neu hier bin. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 22. März 2011 21:08 Titel: |
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Hi,
eine Zeichnung kannst du mit "Attachment hinzufügen"!
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 22. März 2011 22:02 Titel: |
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Wittgenstein,
liegt die Federachse horizontal oder parallel zur schiefen Ebene.
Ich gehe davon aus, dass sie parallel zur schiefen Ebene liegt, der Körper also die schiefe Ebene nicht verlässt.
Außerdem: könnte vielleicht jemand erklären, wie man auf eine Geschwindigkeit von 10,91 m/s kommt? |
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Wittgenstein
Anmeldungsdatum: 21.03.2011
Beiträge: 7
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| Wittgenstein Verfasst am: 23. März 2011 17:28 Titel: |
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Jap, die Feder liegt parallel zur schiefen Ebene.
Auf die Maximalgeschwindigkeit bin ich durch den Energieerhaltungssatz gekommen. Ich habe die gesamt Energie mit der Energie die unten wirkt Gleichgesetzt und nach V umgestellt. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 23. März 2011 17:39 Titel: |
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Also so, wie ich das oben schon gemacht habe, oder?
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 23. März 2011 18:44 Titel: |
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Planck,
nein!
Was du gerechnet hast, ist die Geschwindigkeit, mit der der Körper auf die Feder auftrifft.
Gefragt ist aber die Maximalgeschwindigkeit- |
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