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Nachricht |
neon]microstar
Anmeldungsdatum: 29.06.2006
Beiträge: 16
Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen
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 neon]microstar Verfasst am: 23. Nov 2006 20:32 Titel: Experiment: Energieerhaltung |
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Hallo an alle!
Ich habe folgendes Problem:
Wir haben heute im Physikunterricht einen Versuch zur Energieerhaltung gemacht. Wir haben einen Wagen mit Gewichten auf einer ebenen Bahn mit Hilfe einer Umlenkrolle am Ende an der wieder ein Gewicht hing, welches dann zum Boden zieht aufgebaut.
Die Daten:
s = 0,6 m
t (Durchschnitt) = 2,258 s
m Wagen = 0,25 kg
m Antrieb = 0,01 kg
Jetzt habe ich folgende Frage:
Wir sollten dann die EKin ausrechnen. Aber jetzt weiß ich nicht ob ich für die Geschwindigkeit
(1) v = s/t
(2) v = a*t
nehmen soll. Könnt ihr mir helfen?
Warum muss man die bestimmte Geschwindigkeit wählen?
Ich meine, dass es (2) ist, da die Beschleunigung so glaube ich zumindest, gleichmäßig verläuft.
Und dann bei dem a von (2). Muss ich dort 9,81 m²/s² nehmen oder muss ich das in Beziehung zu m Antrieb setzen?
Viel Spaß beim Posten!
Ich bedanke mich schon mal im Voraus.
MfG
neon]microstar |
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Frosch
Anmeldungsdatum: 20.11.2006
Beiträge: 7
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| Frosch Verfasst am: 23. Nov 2006 20:41 Titel: |
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Also ich hätte spontan gesagt, dass du mit (2) richtig liegst, da ja das Gewicht mit der gleichmäßigen Beschleunigung von  nach unten fällt.
Kann aber auch sein, dass ich da falsch liege. |
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Ari
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.06.2005
Beiträge: 577
Wohnort: Göttingen
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| Ari Verfasst am: 23. Nov 2006 21:07 Titel: |
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Mit (2) liegst du richtig. Der Wagen wird konstant beschleunigt, da ein Gewichtstück, auf das die Erdanziehung wirkt, ihn zieht.
 kannst du da nicht einfach einsetzen. Diese  bewirken eine Kraft auf den Wagen, die  groß ist, wobei  die Masse des kleinen Gewichtsstückes ist. Diese Kraft wirkt also auf das kleine Gewichtsstück und damit auch auf den Wagen.
Der Wagen aber ist schwerer, hat die Masse  . Auf ihn wirkt dieselbe Kraft. Welche Beschleunigung erfährt er dann?
Welche Geschwindigkeit und welche kinetische Energie erhältst du?
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"Es gibt Dinge, die den meisten Menschen unglaublich erscheinen, die nicht
Mathematik studiert haben."
Archimedes
TI Voyage 200 |
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neon]microstar
Anmeldungsdatum: 29.06.2006
Beiträge: 16
Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen
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| neon]microstar Verfasst am: 25. Nov 2006 12:02 Titel: Experiment: Energieerhaltung |
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Danke an alle!
Ich habs schon rausgekriegt  :
 ; nach a umgestellt: 
also: *t=2s/t)
also wiederum: ]^2)
EKin ist dann ca. 0,035 J oder Nm oder kg*m²/s²
Man muss die Formel benutzen, da der Wagen gleichmäßig beschleunigt wird, wie Ari schon gesagt hat.
Wo setzt man gleichförmige Bewegung ein, dann also die Formel  ?
Damit ist ja die Durchschnittsgeschwindigkeit gemeint, also nicht die höchste Endgeschwindigkeit bzw. 
mb
MfG
neon]microstar
Zuletzt bearbeitet von neon]microstar am 26. Nov 2006 14:26, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Ari
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.06.2005
Beiträge: 577
Wohnort: Göttingen
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| Ari Verfasst am: 25. Nov 2006 21:15 Titel: Re: Experiment: Energieerhaltung |
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Hmm, etwas macht mich stutzig.
| neon]microstar hat Folgendes geschrieben: |
also wiederum: ²])
EKin ist dann ca. 0,35 J |
Erstmal musst du das  rechts von der eckigen Klammer setzen...mein Taschenrechner gibt mir die Lösung 0,035J bei deinem Rechenweg.
Aber: Du verwendest zugleich die Formeln  , wobei du letztere Formel erst aus der ersten bekommst, denn  .
In deiner Rechnung taucht auch nirgendwo das Gewichtstück auf, das den Wagen beschleunigt. Wenn wir ein schwereres Gewichtstück nehmen, wird der Wagen auch stärker beschleunigt.
Versuch es doch nochmal mit dem Ansatz, den ich erwähnt habe. Die Kraft auf das Gewichtstück mit der Masse  und  ist gleich der Kraft auf den Wagen mit der Masse  . Wie gehts weiter?
| neon]microstar hat Folgendes geschrieben: |
Wo setzt man gleichförmige Bewegung ein, dann also die Formel v=s/t?
Damit ist ja die Durchschnittsgeschwindigkeit gemeint, also nicht die höchste Endgeschwindigkeit bzw. |
Du setzt  nur dann ein, wenn die Geschwindigkeit über den ganzen Zeitraum als konstant gesehen werden kann oder, wie du bereits sagtest, eine Durchschnittsgeschwindigkeit gemeint ist. Diese Formel verwendet man der Genauigkeit halber nur bei unbeschleunigten Bewegungen (daraus folgt, dass v konst. ist).
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Archimedes
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 25. Nov 2006 22:00 Titel: Re: Experiment: Energieerhaltung |
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| neon]microstar hat Folgendes geschrieben: |
Ich habs schon rausgekriegt :
(...)
also wiederum:
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Mit dieser Rechnung bin ich bis auf zwei Dinge schon einverstanden. Beide hat Ari schon angesprochen, das eine ist das mit dem Quadrat:
| Ari hat Folgendes geschrieben: |
Erstmal musst du das rechts von der eckigen Klammer setzen |
Und die zweite Sache betrifft die Masse, die du in deine Gleichung einsetzen musst:
| Ari hat Folgendes geschrieben: |
In deiner Rechnung taucht auch nirgendwo das Gewichtstück auf, das den Wagen beschleunigt. Wenn wir ein schwereres Gewichtstück nehmen, wird der Wagen auch stärker beschleunigt.
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Denn dieses zweite Gewichtsstück bewegt sich ja auch, und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie das große. Also musst du die beiden Massen zusammenzählen, um sie in die Formel für die kinetische Energie einzusetzen, damit du auch die gesamte kinetische Energie bekommst.
| neon]microstar hat Folgendes geschrieben: | Wo setzt man gleichförmige Bewegung ein, dann also die Formel v=s/t?
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Diese Formel brauchst du hier nicht, denn der Versuch, den du beschrieben hast, besteht ja nur aus einer beschleunigten Bewegung, wenn ich dich richtig verstanden habe. Auch hier bin ich also mit Ari einverstanden 
| Ari hat Folgendes geschrieben: |
Versuch es doch nochmal mit dem Ansatz, den ich erwähnt habe. Die Kraft auf das Gewichtstück mit der Masse und ist gleich der Kraft auf den Wagen mit der Masse . Wie gehts weiter?
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Da auch das kleine Massestück mitbeschleunigt wird, sollte man hier statt m=0,25 kg richtiger m= 0,26 kg einsetzen. Wenn die Zugschnur und die gezogene Masse reibungsfrei gleiten, dann sollte man mit dieser von Ari vorgeschlagenen theoretischen Methode auf dasselbe Ergebnis kommen wie die obige Rechnung, die die gemessenen Werte für s und t verwendet.
Wenn ich das mit der theoretischen Methode (und t=2,258 s) rechne, dann bekomme ich allerdings eine deutlich größere kinetische Energie als wenn ich mit den experimentellen Werten s=0,6 m und t = 2,258 s rechne.
Ich vermute also, dass ein größerer Teil der Energie in euerem Versuch in Reibungsenergie umgewandelt worden sein könnte, so dass man besser direkt mit den experimentellen Werten rechnet. |
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neon]microstar
Anmeldungsdatum: 29.06.2006
Beiträge: 16
Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen
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| neon]microstar Verfasst am: 26. Nov 2006 14:42 Titel: Experiment: Energieerhaltung |
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Hallo nochmal.
Ich habe meinen Beitrag nochmal überarbeitet und außerdem habe ich noch folgendes:
Wir sollten in dem Experiment auch  bestimmen, also von dem Gewichtstück am Ende des Seiles:
ist ungefähr = mit  . |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 26. Nov 2006 15:06 Titel: Re: Experiment: Energieerhaltung |
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| neon]microstar hat Folgendes geschrieben: |
Ich habe meinen Beitrag nochmal überarbeitet
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Da hast du nun den Fehler mit dem Quadrat beseitigt. Die Korrektur des zweiten Fehlers (statt 0,25 kg musst du hier mit 0,26 kg rechnen) fehlt noch.
| Zitat: |
Wir sollten in dem Experiment auch bestimmen, also von dem Gewichtstück am Ende des Seiles:
ist ungefähr = mit . |
Einverstanden, das bestätigt die Vermutung von oben, dass ein Teil der Energie in Form von Reibungsenergie verlorengegangen ist. |
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Ari
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.06.2005
Beiträge: 577
Wohnort: Göttingen
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| Ari Verfasst am: 26. Nov 2006 17:03 Titel: |
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| neon]microstar hat Folgendes geschrieben: | Wie soll ich  bei  mit einbeziehen?
Das geht doch gar nicht. |
(per PN)
Markus hat bereits geschrieben, dass bei deiner Rechnung mit der kinetischen Energie die 0,01kg mit einbezogen werden müssen, also
^2)
Denn nicht nur der Wagen bewegt sich, sondern auch das Gewichtstück. Also musst du beide Massen in deine Rechnung mit einbeziehen.[/quote]
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