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clude
Anmeldungsdatum: 25.03.2007
Beiträge: 7
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 clude Verfasst am: 09. Apr 2007 18:49 Titel: potentielle und kinetische Energie |
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Hallo,
nachdem ich mich nun weiter auf meine Physikarbeit vorbereit habe, habe ich immer noch bei 2 Aufgaben Typen echte Probleme. Bei den ich gar net weiß wie ich anfangen soll. Vllt kann sich das ja jemand anschauen, oder mir Lösungstipps geben(Links?formeln?)
Hier die zwei Aufgaben:
(1/129) Eine spezielle Holzkugel für aerodynamische Messungen (d = 5 cm, m = 100 g) wird von einem hohen Turm fallen gelassen. Nach 100 m Fallstrecke beträgt die Geschwindigkeit konstant 20 m/s.
a) Wie viel Energie wurde durch Luftreibung abgegeben? (Ereib = 78,1 J. Auch hier gilt: Be-achten Sie, wie viel von der potentiellen Energie in kinetische umgewandelt wurde und was mit dem Rest passiert sein muss....)
b) Wie groß muss der Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) sein, wenn die Luftdichte 1,29 kg/m³ beträgt? (cw = 1,94. Hier muss also folgender Zustand vorhanden sein: Da die Geschwindig-keit konstant ist, muss die Gewichtskraft genauso groß sein wie die Luftwiderstandskraft....)
(1/132) Eine Pendelkugel hängt an einem 1,2 m langen Faden, hat einen Durchmesser von 2,4 cm und eine Masse von 300 g. Die Kugel wird so weit seitlich ausgelenkt, dass sie um 20 cm angehoben wird und dann fallen gelassen. Im tiefsten Punkt der Pendelbahn durchläuft die Kugel eine Lichtschranke innerhalb von 12 ms.
a) Wie groß ist die kinetische Energie der Kugel im tiefsten Punkt? (Ekin = 600 mJ)
b) In welcher Höhe hat das Pendel die halbe Maximalgeschwindigkeit erreicht? (h = 153 mm)
Wäre super wenn mir jemand zu der Lösung helfen könnte.
[Bitte wähle deinen Titel so, dass man daran erkennt, worum es in deinem Thema inhaltlich geht. (Tipp: Normalerweise ist das einfacher und obendrein übersichtlicher, wenn du immer nur eine Aufgabe pro Thread hineinschreibst). Ich habe mal versucht, deinem Thema einen aussagekräftigeren Titel als "Lösungproblem bei 2 Aufgaben" zu geben. Schönen Gruß, dermarkus] |
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden
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| para Verfasst am: 09. Apr 2007 19:18 Titel: Re: Lösungproblem bei 2 Aufgaben |
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| clude hat Folgendes geschrieben: | | ... habe ich immer noch bei 2 Aufgaben Typen echte Probleme. Bei den ich gar net weiß wie ich anfangen soll. Vllt kann sich das ja jemand anschauen, oder mir Lösungstipps geben(Links?formeln?) ... |
Also so ganz glaube ich das mit dem absolut keine Ahnung nicht. - Ins kalte Wasser geworfen wird man mit solchen Aufgaben selten. Ich versuch' mal dich in die Richtungen zu schubsen die du vielleicht / wahrscheinlich schon kennst und hier anwenden müsstest.
| Zitat: | | Eine spezielle Holzkugel für aerodynamische Messungen (d = 5 cm, m = 100 g) wird von einem hohen Turm fallen gelassen. Nach 100 m Fallstrecke beträgt die Geschwindigkeit konstant 20 m/s. |
| Zitat: | | a) Wie viel Energie wurde durch Luftreibung abgegeben? (Ereib = 78,1 J. Auch hier gilt: Be-achten Sie, wie viel von der potentiellen Energie in kinetische umgewandelt wurde und was mit dem Rest passiert sein muss....) |
Das wesentliche für diese Aufgabe ist eigentlich schon in dem Tipp gesagt. Die Kugel verliert beim Fall potentielle Energie (wie viel?), die also umgewandelt werden muss (in welche Energieformen?).
Welcher Teil der potentiellen Energie in kinetische Energie umgewandelt wurde kannst du durch die gegebene Masse und Geschwindigkeit berechnen (wie viel also?) - und dir dann überlegen, was eigentlich nur mit dem Rest der potentiellen Energie passiert sein kann.
| Zitat: | | b) Wie groß muss der Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) sein, wenn die Luftdichte 1,29 kg/m³ beträgt? (cw = 1,94. Hier muss also folgender Zustand vorhanden sein: Da die Geschwindig-keit konstant ist, muss die Gewichtskraft genauso groß sein wie die Luftwiderstandskraft....) |
Hier auch wieder mal den Tipp zu Herzen nehmen:Kennst du die Formeln für die jeweiligen Kräfte? Die Gleichung dann nach dem cw-Wert umgestellt liefert das gewünschte Ergebnis.
| Zitat: | | (1/132) Eine Pendelkugel hängt an einem 1,2 m langen Faden, hat einen Durchmesser von 2,4 cm und eine Masse von 300 g. Die Kugel wird so weit seitlich ausgelenkt, dass sie um 20 cm angehoben wird und dann fallen gelassen. Im tiefsten Punkt der Pendelbahn durchläuft die Kugel eine Lichtschranke innerhalb von 12 ms. |
| Zitat: | | a) Wie groß ist die kinetische Energie der Kugel im tiefsten Punkt? (Ekin = 600 mJ) |
Welche Energieformen werden denn am Pendel ineinander umgewandelt? Hat sich die Kugel vor dem loslassen schon bewegt? Woher kann also deren kinetische Energie in der GG-Lage nur kommen? Welcher Energie entspricht also gerade die kinetische Energie am tiefsten Punkt, und wie kannst du sie berechnen?
| Zitat: | | b) In welcher Höhe hat das Pendel die halbe Maximalgeschwindigkeit erreicht? (h = 153 mm) |
Auch hier wieder die beiden Energieformen am Pendel betrachten. Welcher kinetischen Energie entspricht denn die halbe Maximalgeschwindigkeit, wenn die Maximalgeschwindigkeit gerade 600mJ ist? Wie groß ist also der Betrag der anderen Energieform? Welcher Höhe entspricht das gerade?
Schreib' vielleicht am besten Mal was dir zu den einzelnen Punkten so einfällt bzw. wie weit du damit schon kommst. 
_________________
Formeln mit LaTeX |
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clude
Anmeldungsdatum: 25.03.2007
Beiträge: 7
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| clude Verfasst am: 10. Apr 2007 15:36 Titel: Moin |
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Erstmal danke für die Hilfestellung, hat mir doch was gebracht zumindest bei der ersten Aufgabe. hier meine Lösung, falls jemand das selbe Prob hatte:
a)
Ekin=0.5 * m * v²
Ekin= 0.5 * 100g * 20m/s ²
Ekin= 20 J
Epot= m * g * h
Epot= 100g * 9,81 m/s * 100m
Epot= 98,1 J
Ereib= Epot - Ekin= 78,1 J
b)
FG= m * g
FG= 100g * 9.81m/s
FG= 0.981 N
FL=FG
Fl= CW * A * roh * v² * 0.5
cw= FL/(A * roh * v² * 0.5)
cw= 0.981/(0.01963 * 1.29kg/m³ * 20² * 0.5)
cw= 1,94
Somit hätte ich schonmal die erste Aufgabe gelöst. Nun noch Aufgabe 2 hinbekommen hmpf... |
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