Kinetische/Potenzielle Energie??

physio · Anmeldungsdatum: 07.05.2012 Beiträge: 33

Hallo Leute,

hab mich ganz neu hier angemeldet , da ich nach Jahren der Physikabstinenz nun wieder Pysik pauken muss.

Ich habe hier eine Aufgabe, bei der ich mir nicht ganz sicher bin, und da mir die Lösungen fehlen wollte ich hier mal nachfragen ob meine Überlegungne so stimmen.

Ein Radfahrer fährt mit gleichförmiger Geschw. v=18 km/h. die gesamte Masse beträgt m=70 kg

a) wie groß ist die kinetische energie des Radlers und
b) Welche bremskraft f und welche Verzögerung a werden bei einem bremsweg von s=3m ohne Berücksichtigung von Widerständen wirksam.

Nun die kinetische energie lässt sich ja mit der Formel Ekin=m*v²/ 2 berechnen.

Und da Ekin=Epot ist, kann ich dann die Formel von Epot=F*s benutzen um die Bremskraft auszurechnen???

und a kann ich dann mit F=m*a berechnen.

Bin ich auf dem richtigen Weg, oder ist der ansatz total falsch, bin mir grad iwie unsicher.

Hoffe jemand kann sich das mal kurz anschauen und was dazu sagen

mfg physio

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

es geht hier ganz allgemein um den Energieerhaltungssatz.

Wie du schon richtig erkannt hast, kannst du die kinetische Energie (Bewegungsenergie) aus der Geschwindigkeit des Radlers errechnen.

Um die Teilaufgabe b zu lösen, ist es wichtig zu wissen, wie die Kraft F definiert ist.

Die Kraft F ist das Produkt aus Masse und Beschleunigung.

Hier in diesem Fall wirkt die Gewichtskraft als bremsende Kraft.

Für die Bremsverzögerung gilt

Gruß Planck1858

physio · Anmeldungsdatum: 07.05.2012 Beiträge: 33

vielen Dank für die schnelle Antwort, ist ja der Wahnsinn.

Also die Bremskraft ist in diesem Fall einfach nur die Gewichtskraft.

Da wäre ich niemals draufgekommen.

Aber die Formel für die Bremsverzögerung wundert mich , die Formel kann ich nirgends finden, mit der Formel a=v²/2g lässt sich die Steighöhe beim senkrechten wurf errechnen.

meinst du vielleicht a=v²/2s??

Und komischerweise komme ich wenn ich so rechne wie angegeben auf die exakte Bremsverzögerung von 4,17 m/s²

Ich habe die Bremskraft mit F=W/s errechnet F=875Nm/3m F=291,67 N

und mit a=F/m ergibt a= 291,67 Nm/70 kg = 4,17 m/s²

und mit der Formel kommt das gleiche raus a=(5m/s)²/2*3m =4,17 m/s².

Das ist doch komisch.
grübelnd

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Ich hatte mich mit der Formel für die Bremsverzögerung vertan, hast recht.

Habe das in meinem obigen Beitrag abgeändert.

physio · Anmeldungsdatum: 07.05.2012 Beiträge: 33

aber das die Bremskraft hier der Gewichtskraft entspricht, stimmt so oder??

und der ansatz die Bremskraft über Epot=F*s ist wohl dann total falsch oder??

mfg physio

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Das Gewicht spielt schon eine Rolle für die Bremskraft, ist aber nicht identisch mit ihr.

Und was an dieser Stelle eine "potentielle Energie" F * s ist, kannst Du uns bitte mal erklären.

physio · Anmeldungsdatum: 07.05.2012 Beiträge: 33

naja das mit dem Epot ist dann wohl falsch.

hab aber die formel genommen Epot=F*s und hab nach F umgestellt und da Epot und Ekin gleich sind hab ich mir gedacht das das, wohl die Bremskraft sein müsste.

Also da das aber alles falsch ist, und die Bremskraft nicht der Gewichtskraft entspricht, wie lässt sie sich dann errechnen???

Hmm evtl. mit F=m*a ;

F=70kg*4,17m/s²;F=291,9N

wobei ich auf das selbe Ergebniss komme wenn ich mit der Epot Formel rechne Hammer

Epot=F*s

F=Epot/s; F=875Nm/3m>>>F=291,7 N

Ist das Zufall oder was ist hier los??

ich dreh hier gleich durch LOL Hammer

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei der Gleitreibung spielt die Beschaffenheit der Flächen eine Rolle, insbesondere Feuchtigkeit oder Schmierung. Dafür gibt es einen tabellierten Koeffizienten µ. Kurz F_Reibung = µ * F_Gewicht (wenn senkrecht zum Boden).

Bei der Energie hast Du zufällig die Reibungsenergie E = F_Reibung * Bremsweg s "erwischt" und E_kinetisch = E_Reibung ist ja in Ordnung.

physio · Anmeldungsdatum: 07.05.2012 Beiträge: 33

das ist mir bekannt, in der Fragestellung steht aber drin , das das ohne Berücksichtigung von Widerständen ist, also die Reibung ist uninterresant.

Also lautet die formel zur Berechnung der Bremskraft in diesem Fall

F=m*a

ist das so korrekt??

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Dem a entspricht in dieser Aufgabe die Erdbeshcleunigung g.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

BerniO1986 · Anmeldungsdatum: 01.05.2012 Beiträge: 89

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Guten Abend BerniO1986,

BerniO1986 · Anmeldungsdatum: 01.05.2012 Beiträge: 89

Ich glaube nicht, dass es einen Unterschied machen würde, anstatt des Radfahrers eine punktförmige Masse in das Beispiel einzubauen.

Aber mit dem Impuls hast du schon recht. Der wird an die Straße abgegeben.

Da

physio · Anmeldungsdatum: 07.05.2012 Beiträge: 33

@ planck 1858

warum ist die Beschleunigung a in diesem Fall gleich g???

Das kann doch nicht sein, wie begründest du das???

Ganz am Anfang schreibst du noch selber das die formel für a

a=v²/2*s ist und jetzt behauptest du das a=g ist?????????????????????