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Mads85
Anmeldungsdatum: 26.10.2006
Beiträge: 47
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 Mads85 Verfasst am: 26. Okt 2006 20:59 Titel: Mechanische Arbeit (Hubarbeit) |
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Ein Laufband geht von einer Etage in die daüberliegende. Höhenunterschied der Etagen: h=5m
Geschwindigkeit des Laufbandes v1=0,8 m/s
Ein Kind läuft auf besagtem Band in Richtung der Bandbewegung,es hat relativ zum Laufband die Geschwindigkeit v2=1,2m/s
Die Masse des Kindes sind 40kg.
Welchen Anteil WB der Hubarbeit übernimmt das Laufband, welchen Anteil WK bringt das Kind selbst auf.
Mein bisheriger recht magerer Ansatz ist
Wges=m*g*h
Wges=40kg*9,81m/s²*5,0m
Wges=1962 Nm
aber wie komm ich von der Geschwindigkeit v1 bzw v2 auf ne Arbeit??
weil der einzige Zusammenhang besteht ja zwischen
W=F*s bzw W=m*a*s
oder W=m*g*s
v=a*t bringt mich auch net weiter da V=konst schätz ich jetz mal und die Zeit t hab ich auch net.
Wie kann ich mir sowas antrainieren das ich da auf irgendwas komm.
Is so komisch mathe steh ich zu zeit auf 1 und Physik grad mal ne 3
Steig bei vielen Sachen net durch mach mir immer ne Skizze und so aber weis nie wie ich anfangen soll welche Formel usw...des is echt hart...weil mach grad Berufsoberschule bin gelernter Industriemechaniker und geh seit kurzem wieder auf die Schule.
Streng mich voll an,rechne möglichst viel und so aber wenn ich in ner Arbeit davor sitz gehts mir wie mit der Aufgabe ich versteh nur Bahnhof oder net wie ich von den einzelnen Daten was ich hab auf das Ergebnis kommen soll und des als Mechaniker ( |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 26. Okt 2006 21:12 Titel: |
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Eine Skizze machen ist schon mal immer eine gute Idee 
Das hilft oft besonders in der Phase, in der man überlegen muss, wie man die Situation so beschreiben kann, dass man anfangen kann, sie mit Formeln zu beschreiben und zu rechnen.
Hier könnte dir folgende Frage weiterhelfen:
Wie weit kommt das Laufband während der Zeit, in der das Kind die gesamte Höhendifferenz von 5 m zurücklegt? Vor allem konkret: Welche Höhendifferenz legt das Laufband während dieser Zeit zurück? Kannst du das aus den beiden gegebenen Geschwindigkeiten herausfinden? |
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Mads85
Anmeldungsdatum: 26.10.2006
Beiträge: 47
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| Mads85 Verfasst am: 26. Okt 2006 21:27 Titel: |
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Ah danke mal für den Gedanken:
erstmal Laufband hat v=0,8m/s und Kind hat ja relativ zum Laufband 1,2m/s was bedeutetd as Kind hat vges=2 m/s
hab mal versucht mit v=s/t
Laufband:
t=s/v
t=5m/0,8m/s
t=6,25s
Kind:
t=s/v
t=5m/2,0m/s
t=2,5s
wobei das Band während 2,5 s:
s=v*t
s=0,8m/s*2,5s
s=2m |
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Mads85
Anmeldungsdatum: 26.10.2006
Beiträge: 47
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| Mads85 Verfasst am: 26. Okt 2006 22:23 Titel: |
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Komm da net weiter und ich glaub die 2 Zeiten helfen auch nix da die geschwindikeit ja net auf der Strecke wirkt |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 26. Okt 2006 23:43 Titel: |
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| Zitat: |
Laufband:
t=s/v
t=5m/0,8m/s
t=6,25s
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Diesen Teil der Rechnung brauchst du nicht, denn das Laufband läuft ja gar nicht die 5 m aus der Aufgabenstellung in der Zeit, die in der Aufgabe betrachtet wird.
| Zitat: |
Kind:
t=s/v
t=5m/2,0m/s
t=2,5s
wobei das Band während 2,5 s:
s=v*t
s=0,8m/s*2,5s
s=2m |
Hier hast du indirekt etwas Sinnvolles gerechnet, ohne es so recht zu merken. (Denn du hast gleich angefangen, Standardformeln herzunehmen, ohne vorher genau zu überlegen, und bist dabei gefühlsmäßig (oder mit Glück ?) auf etwas letztendlich Sinnvolles gekommen).
Aus deiner Skizze siehst du, dass die Strecke s_Kind, die das Kind während seiner Fahrt zurücklegt, länger ist als die h_Kind =5 m Höhenunterschied. (Den Faktor f, um den diese Strecke s_Kind länger ist als h_Kind=5 m, könnte man mit einer Winkelfunktion (sin oder cos) und dem Winkel des Laufbandes ausrechnen, wenn man sich für die Größe von f interessieren würde.)
s_Kind = f*h_Kind = f* 5 m
Das Band legt in derselben Zeit t (in der das Kind die 5 Höhenmeter zurücklegt), den Weg s_Band = f* h_Band zurück. Denn die Schräge und damit auch der Faktor f ist für das Band gleich wie für das Kind.
Weil du das Verhältnis der Geschwindigkeiten kennst, kennst du auch das Verhältnis s_Kind/s_Band und damit auch das Verhältnis h_Kind / h_Band.
Weil das Kind sich (2/0,8 )=2,5-mal so schnell bewegt wie das Band, legt es also auch die (2/0,8 )=2,5-fache Höhe zurück.
Also ist die Höhendifferenz, die das Band zurücklegt, h_Band = 5 m / 2,5 = 2 m.
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Hilft dir das schon weiter? Kannst du den Gedankengang nachvollziehen oder die Umformschritte, die ich zwischendurch weggelassen habe, ergänzen? Und schaffst du es mit diesem Zwischenergebnis nun schon bis zum Ende der Aufgabe?
(Dir wird aufgefallen sein, dass wir die Strecken s_Kind, s_Band und den Faktor f gar nicht berechnet haben. Das war nicht möglich, weil die nötigen Angaben dafür nicht gegeben waren. Aber das war ja auch nicht nötig, denn wir haben ja nur das Verhältnis der beiden Strecken gebraucht, um zum Ergebnis zu kommen.
Kennst du schon den Strahlensatz aus der Mathematik? Dann kannst du auch diesen verwenden, um die oben verwendete Beziehung zwischen s_Kind, s_Band, h_Kind und h_Band aufzustellen, wenn du dabei in deine Skizze siehst.) |
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