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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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 Katzeemilia Verfasst am: 05. Apr 2006 11:46 Titel: Energie |
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Hallo Leute!
Könntet ihr bitte überprüfen ob ich diese Aufgaben richtig gelöst habe?
Wäre echt supinett von euch...
Also Aufgabe 1) Eine Trampolinspringerin(m1=50kg) hat in jeder Hand eine Hantel (m2=5kg).Sie springt aus einer Höhe von 2m auf das Sprungtuch. In dem Augenblick, in dem sie den tiefsten Punkt erreicht hat, wirft sie die Hanteln zur Seite. Wie hoch kommt sie jetzt, wenn man von Reibung und Luftwiderstand absieht?
Antwort: Zustand 1 = Epot 1(sie springt von oben) m1=50kg
Zustand 2= Epot 2 m2= 5+5= 10kg
Epot1= (m1+m2) * g* h
Epot1=60kg * 9,81m/s^2 * 2m
Epot1= 1177,2 J
Da Energieerhaltungsgesetz gilt, folgt : Epot1= Epot2
Epot2= m1 * g* h /auf beiden Seiten geteilt durch (m1* g)
Epot2 / m1*g = h
1177,2J / 50kg * 9,81 m/s^2 =h h=2,4m
Aufgabe 2)Die zwei gleichen Pufferfedern eines Eisenbahnwagens (m=10t) werden um je 10 cm zusammengedrückt, wenn er mit v= 1 m/s auf ein Hindernis prallt. Wie groß ist die Härte einer Feder?
Antwort: ½ * m * v^2 = ½ * D * s^2 Ekin= E sp
½ * 10t * 3,6 km/h= ½ * D * (10cm)^2
Nach D auflösen....D=0,36
Danke schonmal im Vorraus |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 05. Apr 2006 11:57 Titel: |
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Zu b)
D=0.36 bedeutet, dass Du eine Kraft von 0.36 N brauchst um die Feder um einen Meter zusammenzudrücken.
0.36 N entspricht etwa dem Gewicht eines kleinen Säckchens Gummibären. Kann dieses Gewicht wirklich einen Puffer bewegen ?
Schau dir Deine Einheiten noch mal an (und warum hast du vom m/s auf km/h umgerechnet, wo doch ersteres schon die SI Einheit ist ...) !
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 05. Apr 2006 12:02 Titel: ..... |
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hm... 
da hast du recht 
Ist weningstens mein Denkansatz bei b) richtig?  |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 05. Apr 2006 13:04 Titel: |
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ich würde sagen fast ja - nur Du hast mit den Einheiten so ziemlich alles falsch gemacht was nur geht. 
Vorsicht: Du hast 2 Puffer !
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
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| Katzeemilia Verfasst am: 05. Apr 2006 13:09 Titel: .... |
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und was bringt mir das? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 05. Apr 2006 16:56 Titel: |
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Jetzt verstehe ich die Frage vielleicht nicht: Aber die Kinetische Energie wird ja dann auf beide Puffer gleich verteilt - ... klar ??
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 07. Apr 2006 14:59 Titel: ..... |
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ahja...also sind bei diesem eisenbahnwagon vorne zwei federn angebracht und die beiden werden um jeweils 10cm zusammengedrückt...
ich verstehe..
hm....wenn sich die kinetische energie auf beide verteilt ist dann die formel : (1/2 * m * v^2) /2 = 1/2 * D * s^2
oh man ich hab bestimmt wieder einen denkfehler  |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 07. Apr 2006 21:31 Titel: Re: ..... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: | ahja...also sind bei diesem eisenbahnwagon vorne zwei federn angebracht und die beiden werden um jeweils 10cm zusammengedrückt...
ich verstehe..
hm....wenn sich die kinetische energie auf beide verteilt ist dann die formel : (1/2 * m * v^2) /2 = 1/2 * D * s^2
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Einverstanden! Kein Denkfehler 
Damit kannst du richtig weiterrechnen! |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 10. Apr 2006 17:06 Titel: .... |
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wie jetzt im ernst?ich habe keinen denkfeher mehr 
aber einen rechenfehler, weil bei mir immer sowas komisches rauskommt..
also guckt mal:
(1/2 * 10t * (1m/s)^2)/2 = 1/2 * D* (10cm)^2
2,5 = 1/2 * D * 100 auf beiden seiten geteilt durch (1/2 * 100)
0,05 =D
das geht doch nicht
irgendwie mach ich da was falsch...aber was? 
langsam werde ich so
öffnet mir bitte die augen |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 10. Apr 2006 17:25 Titel: |
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Ja, da hast du leider komplett vergessen, die Einheiten mitzuberechnen!
Und wenn du ohne Einheiten rechnest, ist es natürlich pure Glückssache, ob die Zahl, die du herausbekommst, um einen Faktor 10, 100, 1000 oder so zu groß oder zu klein ist. 
Ein Tipp:
Bevor du die konkreten Werte in die Formel einsetzt, rechne am besten alles in "normale" Einheiten , also in SI-Einheiten um.
Also Tonnen in kg und cm in m.
Also: Wieviel kg sind 10t ?
Und: Wieviel Meter sind 10 cm ?
Dann bekommst du dein Ergebnis für D in SI-Einheiten, nämlich in N/m. |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 11. Apr 2006 10:02 Titel: ... |
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na klar....ist ja logisch
*hinter die ohren schreib*
danke sehr.....is tdas Ergebnis dann D= 5000N ?
oder ist schon wieder was falsch?
und ich da noch eine andere Aufgabe
Ist die richtig?
Aufgabe 1 ) Betrachten Sie ein Trampolin als eine vertikal geführte Feder, die sich zusammenpressen lässt. Ein Junge (m =60 kg) szellt sich auf das Trampolin und drückt die ,,Feder‘‘ um 25cm zusammen. Anschließend wird das Trampolintuch zusammen mit dem Jungen um weitere 40 cm nach unten ausgelenkt und losgelassen.
a) Welche Richtgröße D hat dieses Trampolin?
Lösung: Epot= Esp
m * g * h = ½ * D * s^2
60kg * 9,81m/s^2 * 0,65m = ½ * D * (0,25m)^2
382,59 = ½ * D* 0,0625cm^2
12242,9N =D
Übrigens vielen Dank für die Hilfe |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 11. Apr 2006 16:29 Titel: Re: ... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
danke sehr.....is tdas Ergebnis dann D= 5000N ?
oder ist schon wieder was falsch? ?(
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Da muss noch irgendwo ein Rechenfehler sein. Denn:
1) D hat nicht die Einheit N
2) Mit der Anzahl der Nullen hinter der 5 bin ich noch nicht einverstanden.
Magst du es nochmal probieren, und deine saubere Rechnung hier übersichtlich aufschreiben?
(Also die Umrechnung der Werte, die du einsetzt, in die Einheiten kg und m,
die Formel für D,
dann die Formel für D mit den eingesetzten Werten,
und die Rechnung sowohl mit den Zahlen als auch mit den Einheiten,
und das Ergebnis der Rechnung.) |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 11. Apr 2006 16:33 Titel: Re: ... |
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Mit deinem Ansatz für die zweite Aufgabe bin ich noch nicht einverstanden. Es heißt ja in der Aufgabe:
| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: | | ... Ein Junge (m =60 kg) stellt sich auf das Trampolin und drückt die ,,Feder‘‘ um 25cm zusammen. ... |
Also ist die Gewichtskraft gleich der Spannkraft, die die Feder um 25 cm dehnt. Also muss der Ansatz als Gleichung wie lauten ? |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 12. Apr 2006 11:47 Titel: .... |
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schon wieder was falsch  oh manno langsam fang ich an zu verzweifeln.....naja aufs neue
zu der ersten aufgabe:
1t hat doch gleich 1000kg?oder?
(1/2 * m * v^2) /2 = 1/2 * D * s^2
(1/2 * 10000 * 1m/s)/2 = 1/2 * D * 0,1m^2
2500 = 1/2 * D * 0,1m^2
500000 N/m =D
ist das so richtig?
| Zitat: | | N ist nicht die Einheit für D |
hm....stimmt N/m oder? |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 12. Apr 2006 11:54 Titel: ..... |
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zu aufgabe 2: wenn die gewichtskraft gleich der spannkraft ist lautet die formel dann so? : 1/2 *D * s^2 = m* g
geht denn das?
ich dachte ich hätte weningstens diese aufgabe richtig
hm...aber was ist dann s?-0,65m oder 0,25m? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 12. Apr 2006 16:24 Titel: Re: .... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
500000 N/m =D
ist das so richtig?
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Ja, das Ergebnis stimmt! Glückwunsch!
| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
hm....stimmt N/m oder? |
Ja, das hast du richtig vermutet und geraten
| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
(1/2 * m * v^2) /2 = 1/2 * D * s^2
(1/2 * 10000 * 1m/s)/2 = 1/2 * D * 0,1m^2
2500 = 1/2 * D * 0,1m^2
500000 N/m =D
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Unterwegs hast du die Einheiten nicht mit dazugeschrieben. Weil du also das mit den Einheiten nicht selber gerechnet hast, warst du dir deshalb auch nicht sicher, ob die Einheit deines Ergebnisses stimmt.
Wenn du korrekt auch die Einheiten mitberechnest, sieht das z.B. so aus:
(1/2 * m * v^2) /2 = 1/2 * D * s^2
(1/2 * 10000 kg * 1m^2/s^2)/2 = 1/2 * D * 0,1m^2
2500 kg*m^2/s^2= 1/2 * D * 0,1m^2
D = 500000 kg/s^2
D = 500000 (kg*m/s^2)/m
D = 500000 N/m |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 12. Apr 2006 16:30 Titel: Re: ..... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: | zu aufgabe 2: wenn die gewichtskraft gleich der spannkraft ist lautet die formel dann so? : 1/2 *D * s^2 = m* g
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Überleg mal:
Für was ist denn das 1/2 * D * s^2 die Formel?
Und was ist die Formel für die Spannkraft ?
| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
hm...aber was ist dann s?-0,65m oder 0,25m? |
Überleg mal, ich glaube das findest du selber raus. Um welche Strecke s dehnt die Gewichtskraft des Jungen die Feder? |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 13. Apr 2006 15:48 Titel: ..... |
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danke für die ausführliche erklärung der einheiten
nun ja...weiter gehts
die formel 1/2 * D * s^2 ist die formel für die federspannenergie...
aha..und die formel für die federspannkraft lautet F=D* s
Die gleichung für die lösung lautet dann:
m*g = D *s oder?
60 kg * 9,81 m/s^2 = D * 0,65m
588,6kg *m/s^2 = 0,65m * D
905,54 (kg*m/s^2)/m =D
905,54 N/m =D
und was sagt der meister?aber eine frage habe ich noch...wieso Spannkraft und nicht spannenergie?und die gewichtskraft statt der potentiellen energie?
lg Katze |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 13. Apr 2006 18:53 Titel: Re: ..... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
... wieso Spannkraft und nicht spannenergie?und die gewichtskraft statt der potentiellen energie?
lg Katze |
Und die zweite, noch offene Frage ist: s=65 cm oder s= 25 cm?
Ich glaube immer noch, dass du diese beiden Fragen selber richtig beantworten kannst, wenn du die Aufgabenstellung nochmal sorgfältig und in Ruhe liest und, falls dann noch nötig, einmal in Ruhe nachdenkst.
Und falls dann noch nötig, hier nochmal der Wink mit dem Zaunpfahl :
In meinem Tipp oben (Di Apr 11, 2006 3:33 pm) habe ich eigentlich schon fast alles verraten.
Auf welche Ergebnisse und welche Begründungen kommst du dann?
------------------
Mit dem Ansatz m*g = D*s bin ich einverstanden. |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 17. Apr 2006 15:52 Titel: ... |
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danke sehr
hast mir wirklich geholfen....mit dem ansatz bist du einverstanden mit dem rest nicht? ich dachte s= 65 cm.. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 18. Apr 2006 09:59 Titel: Re: ... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: | | ich dachte s= 65 cm.. |
Ja, ich habe verstanden, dass du das dachtest.
Aber ich bin jetzt immer noch neugierig, was du dir überlegst/ überlegt hast: Wenn du dir die Aufgbenstellung (und, falls nötig, meine Tipps dazu) nochmal genau anschaust, und dann nochmal in Ruhe überlegst, zu welchem Schluss kommst du dann?
Was sind dann deine Begründungen und Ergebnisse zu den beiden Fragen oben? |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 18. Apr 2006 15:14 Titel: .... |
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hm..meinst du das mit der kraft statt energie?
naja da gewichtskraft gleich der spannkraft vllt...... |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 18. Apr 2006 15:35 Titel: |
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Ja, und weiter?
Zur Erinnerung: Die Aufgabe war ja:
| Zitat: |
Aufgabe 1 ) Betrachten Sie ein Trampolin als eine vertikal geführte Feder, die sich zusammenpressen lässt. Ein Junge (m =60 kg) stellt sich auf das Trampolin und drückt die ,,Feder‘‘ um 25cm zusammen.
Frage: Welche Richtgröße D hat dieses Trampolin?
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 18. Apr 2006 16:10 Titel: ... |
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es wurde keine arbeit verrichtet deshalb gibt es auch keine gespeicherte energie? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 18. Apr 2006 16:16 Titel: |
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Nee, nich so kompliziert.
Was passiert denn da in der Aufgabe?
Am Anfang ist das Trampolin (die Feder) entspannt. Das Tuch des Trampolins ist also gar nicht, nämlich um Null cm, nach unten gedrückt.
Dann stellt sich der Junge drauf. Die Gewichtskraft des Jungen drückt das Trampolintuch nach unten. Die Gewichtskraft des Jungen spannt also die Feder.
Wie weit wird die Feder zusammengedrückt (= um wieviel cm wird das Tuch de Trampolins nach unten gedrückt), wenn die Gewichtskraft des Jungen draufdrückt?
----------------------------------
Und die Antwort auf diese Frage steht in der Aufgabenstellung. Sie ist : ??? |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 18. Apr 2006 16:20 Titel: .... |
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ah 
25 cm also...achso jetzt versteh ich das auch mit der kraft
danke sehr |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 19. Apr 2006 14:55 Titel: .... |
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Hey Leute..ich wäre euch sehr dankbar wenn ihr noch diese aufgabe überprüfen könntet..
Man hängt an eine Feder (D= 5N/m) ein Wägestück von 100g Masse und lässt es los.
1) Wo kommt es momentan zur ruhe?
Epot = Esp
mgh = ½ Dh^2
0,1kg * 9,81m/s^2 * h = ½ * 5N/m *h^2
nach h auflösen ergibt sich h= 0,3942m
2) Wo hat es seine größte Geschwindigkeit?
D* s =m* g
5N/m * s = 0,1kg * 9,81 m/s^2
nach s auflösen ergibt sich s= 0,1962m
3)Wie groß ist sie?
Esp= Epot + Ekin + Esp
½ * D* s^2 = mgh + ½ mv^2 + ½ Dh
v2 = wurzel aus ( (D/m) * s – 2* g* h)
v2 = wurzel aus ((5N/m/0,1kg)* 0,1962m – 2* 9,81 m/s^2 * 0,3924m)
v2 =1,45m/s
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. Apr 2006 20:45 Titel: Re: .... |
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Die 1) (Du meinst sicher h=0,3924 m) und die 2) sind richtig.
Deinen Ansatz und dein Ergebnis in der 3) kann ich noch nicht nachvollziehen. (Ich bekomme da was anderes raus.) Kannst du mal sagen, wie du auf den Ansatz kommst, vielleicht hilft das, um sagen zu können, wo du etwas anders machst als ich?
z.B. :
Was passiert da?
Wie heißt der Punkt maximaler Geschwindigkeit (Umkehrpunkt der Schwingung oder Gleichgewichtslage)?
Und vor allem überleg noch mal:
Welche Energie (oder Summe von Energien, oder Differenz von Energien) wird in die kinetische Energie umgewandelt? |
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4rschkind
Gast
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| 4rschkind Verfasst am: 03. Mai 2006 16:57 Titel: Re: ... |
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| Katzeemilia hat Folgendes geschrieben: |
Aufgabe 1 ) Betrachten Sie ein Trampolin als eine vertikal geführte Feder, die sich zusammenpressen lässt. Ein Junge (m =60 kg) szellt sich auf das Trampolin und drückt die ,,Feder‘‘ um 25cm zusammen. Anschließend wird das Trampolintuch zusammen mit dem Jungen um weitere 40 cm nach unten ausgelenkt und losgelassen.
a) Welche Richtgröße D hat dieses Trampolin?
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So ich hätte gerne mal gewusst ob mein Ergebnis zur b) und c) und d) richtig ist.
b) Wo hat der Junge bei der AUfwärtsbewegung seine größte Geschwindigkeit und wie groß ist sie?
c) Wie groß ist die GEschwindigkeit des Jungen, wenn er die Höhe des entspannten Trampolintuchs erreicht hat?
d) Welche höhe über dem enspannten Tuch erreicht der Junge?
Ergebnisse folgen in ein paar min.
mfg Lukas |
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4rschkind
Gast
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| 4rschkind Verfasst am: 03. Mai 2006 17:42 Titel: Ergebnisse |
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b) h = 0,25 m über dem Nullniveau [wenn die Lösung von AUfgabe a)2354,4N/m war.]
und
V = 0,81 m/s wobei mir das ein bisschen wenig erscheint
brauche bitte den weg dort hin.
c) V = 12,8 m/s => 45,9 km/h
ach verdammt... hab gerade n blackOUT...
vllt habt ihr mir bis morgen ja geholfen ansonsten meld ich mich nommal...
mfg Lukas |
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Katzeemilia
Anmeldungsdatum: 12.03.2006
Beiträge: 15
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| Katzeemilia Verfasst am: 06. Mai 2006 11:27 Titel: .... |
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jaja einen blackout hatte ich auch
und hab ihn immer noch...freitag schreiben wir physik und ich fühle mich so als ob ich nichts könnte...
naja..werd wohl noch mehr solcher aufgaben lösen müssen... |
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