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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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 NoAimButBrain Verfasst am: 04. Sep 2018 06:53 Titel: Berechnungen an der schiefen Ebene |
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Meine Frage:
Ein Körper (m=100kg) wird eine 20m lange schiefe Ebene, die 10m Höhenunterschied überwindet, hochgezogen.
a) Wie groß ist die Hubarbeit?
b) Wie groß ist die Reibungsarbeit (f(GL)=0,80)?
c) Wie groß ist die Beschleunigungsarbeit, wenn der Körper unten die Geschwindigkeit 1,0m/s und oben 3,0m/s hat?
d) Wie groß ist die gesamte Arbeit? Darf man die Einzelbeträge addieren? Begründen Sie ihre Antwort.
Meine Ideen:
Ich habe bereits eine vollständige Skizze des Geschehens angefertigt und entsprechende Größen in ihr angegeben. Jedoch bereitet mir besonders Aufg. d Schwierigkeiten.
Ich bitte um Hilfe.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Sep 2018 09:22 Titel: |
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| NoAimButBrain hat Folgendes geschrieben: | | Jedoch bereitet mir besonders Aufg. d Schwierigkeiten. |
Was denn da? Addition der Einzelbeträge oder Begründung dafür? Schon mal was vom Energieerhaltungssatz gehört?
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 04. Sep 2018 16:55 Titel: |
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Was denn da? Addition der Einzelbeträge oder Begründung dafür? Schon mal was vom Energieerhaltungssatz gehört?
Sowohl die Addition der Einzelbeträge als auch die Begründung dafür. Den Energieerhaltungssatz kenne ich, ja.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Sep 2018 18:02 Titel: |
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Na bitte, dann hast Du ja alles, was Du brauchst.
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 04. Sep 2018 18:32 Titel: |
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@Na bitte, dann hast Du ja alles, was Du brauchst.
Haha, nein. Genau die Addition der Einzelbeträge und die Begründung dafür weiß ich nicht. Tut mir leid, mein Fehler.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Sep 2018 18:52 Titel: |
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Du addierst die Einzelbeträge und begründest das mit dem Energieerhaltungssatz: Was an Energie rauskommt, muss auch rein.
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 04. Sep 2018 19:50 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Was an Energie rauskommt, muss auch rein. |
Formelmäßig wäre dies wie folgt:
s=F_Hs+F_Rs+F_Bs=W_H+W_R+W_B)
F_H: Hangabtriebskraft
F_R: Reibkraft
F_B: Beschleunigungskraft
W_H: Hubarbeit
W_R: Reibarbeit
W_B: Beschleunigungsarbeit
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 04. Sep 2018 20:29 Titel: |
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Ist diese generelle Skizze für den Sachverhalt soweit zutreffend?
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
IMG_2782.JPG |
| Dateigröße: |
2 MB |
| Heruntergeladen: |
157 mal |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Sep 2018 23:44 Titel: |
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| autor237 hat Folgendes geschrieben: | ...
Formelmäßig wäre dies wie folgt:
... |
Vollkommen richtig und auch relativ trivial. Du musst jetzt nur FH, FR und FB durch die gegebenen Größen ausdrücken.
Es geht auch einfacher. Aber wenn Du es nun anders willst, musst Du es auch so weiterführen. Wie groß sind also FH, FR und FB?
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 04. Sep 2018 23:54 Titel: |
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Also für F_H habe ich 490,5N raus.
Für F_R habe ich 679,7N circa.
Und für F_B habe ich 10N.
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 05. Sep 2018 00:08 Titel: |
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Nach der von autor237 genannten Formel würde also die gesamt investierte Kraft (reingesteckte Energie) mit der Gesamtarbeit (bekommende Leistung) übereinstimmen, oder? Ist dies dann auch der Grund warum man die Einzelbeträge addieren darf?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 05. Sep 2018 00:31 Titel: |
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| NoAimButBrain hat Folgendes geschrieben: | Also für F_H habe ich 490,5N raus.
Für F_R habe ich 679,7N circa.
Und für F_B habe ich 10N. |
Das müsstest Du aber erstmal vorrechnen, insbesondere die Beschleunigungkraft FB. Nur der erste Wert ist richtig, FR ist grob daneben, FB ist total daneben.
Warum machst Du es nicht einfacher?
mit
)
Wenn Du jede dieser Energien durch s=20m dividierst, erhältst Du die jeweilige Kraft, Die Du mit den von Dir errechneten Werten vergleichen kannst. Dir scheint insbesondere bei der Beschleunigungskraft der Faktor 0,5 abhanden gekommen zu sein. Also rechne nochmal vor, wie Du auf FB gekommen bist.
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 05. Sep 2018 06:17 Titel: |
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So habe ich gerechnet. Mit den gleichen Formeln die Du auch benutzt hast.
| Beschreibung: |
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| Dateiname: |
IMG_2785.JPG |
| Dateigröße: |
1.93 MB |
| Heruntergeladen: |
152 mal |
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 05. Sep 2018 06:21 Titel: |
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Hier sind die Weiteren
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 05. Sep 2018 06:31 Titel: |
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Sowohl Mit W_B=m*a*s=100kg*0,1m/s²*20m=200J ergibt sich auch mit W_B=0,5*100kg*(3m/s-1m/s)²=200J
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 05. Sep 2018 06:33 Titel: |
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0,1m/s² habe ich aus (3m/s-1m/s)=Wurzel aus (2a*20m)
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NoAimButBrain
Anmeldungsdatum: 04.09.2018
Beiträge: 11
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| NoAimButBrain Verfasst am: 05. Sep 2018 06:35 Titel: |
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F_B=m*a=100kg*0,1m/s²
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 05. Sep 2018 09:28 Titel: |
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| NoAimButBrain hat Folgendes geschrieben: | | So habe ich gerechnet. Mit den gleichen Formeln die Du auch benutzt hast. |
Nee, hast Du nicht. Zum Beispiel
| NoAimButBrain hat Folgendes geschrieben: | | 0,1m/s² habe ich aus (3m/s-1m/s)=Wurzel aus (2a*20m) |
Aufgrund welcher physikalischen Gesetzmäßigkeit kommst Du auf diese Gleichung? Oder ist das nur eine Rechenschwäche von Dir? Bedenke, dass
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 06. Sep 2018 19:57 Titel: |
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| NoAimButBrain hat Folgendes geschrieben: | | Nach der von autor237 genannten Formel würde also die gesamt investierte Kraft (reingesteckte Energie) mit der Gesamtarbeit (bekommende Leistung) übereinstimmen, oder? Ist dies dann auch der Grund warum man die Einzelbeträge addieren darf? |
Um den Körper wie angegeben auf der schiefen Ebene aufwärts zu beschleunigen, muss eine Kraft aufgewendet werden, die die Hangabtriebskraft und die Reibkraft überwindet und noch eine Restkraft übrig bleibt um den Körper zu beschleunigen. Bei Verschiebung um die Strecke s wird dann Hubarbeit, Reibarbeit und Beschleunigungsarbeit geleistet.
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