Energieerhaltung und Systemgrenzen

Jaski · Gast

Meine Frage:
Habe Folgendes Problem:
Eine Kugel fällt nahe dem Erdboden aus einer Höhe h1, und hat bei passieren von höhe h2 eine Geschwindigkeit v2. Wir sollen sowohl Luftreibung als auch den Effekt, dass sich die Erde aufgrund von actio gleich reactio auch bewegt.

Dabei sollen wir folgende Aussagen gekürzt bewerten:
Peter: Alle Vorgänge finden im Inneren des Systems S statt. Epot ändert sich nicht. Ekin nimmt zu, weshalb die Gesamtenergie auch zunehmen muss.
Petra:Nimmt an das Epot deshalb Null ist, weil Strecke die die Kugel zurücklegt im Vergleich zur Größe der Erde sehr klein ist. Die Änderung Eges ist gleich der Änderung der Ekin.

Meine Ideen:
Ich habe Probleme die Aussagen aufgrund der Vernachlässigungen zu bewerten. Zu Petra: Die Größe der Erde, hat doch nichts damit zu tun, dass die geringe Strecke zwischen Kugel und Erde keine Potenzielle Energie ändern soll. Selbst wenn die Strecke nur 0,1m ist, würde ja eine Potenzielle Energie bestehen(wenn auch nur sehr klein), egal wie groß die Erde ist. Die kinetische Energie nimmt aber auch zu, deshalb würde ich nun auf Aussage 1 von Peter tendieren und es mit den Inneren Vorgängen zusammenhängt, wodurch es keine Epot Änderung gibt.

Bin sehr dankbar für jede Antwort, denn die Folgenden 10 Aufgaben bauen auf der Lösung dieser ersten Aufgabe auf smile

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Bitte gib die Aufgabe nochmals vollständig wieder. Soll nun die Luftreibung und die Bewegung der Erde berücksichtigt werden oder nicht? Wie ist das System S abgegrenzt?

Von den beiden Aussagen einmal unabhängig: die potentielle Masse des Systems Erde-Kugel nimmt ab, die beiden Massen kommen sich ja näher. Umgekehrt nimmt die kinetische Energie der beiden Massen zu, wobei im Schwerpunktsystem aufgrund ihrer viel höheren Geschwindigkeit praktisch nur die kinetische Energie der Kugel relevant ist.