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nutella
Anmeldungsdatum: 22.03.2007 Beiträge: 23
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nutella Verfasst am: 28. Apr 2007 17:33 Titel: PKW und Abschleppwagen am Berg (EES, Reibung) |
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hi@all ...ich brauche mal bitte hilfe!
Zitat: | Ein PKW (m=1000kg) wird von einem Abschleppwagen einen 150m langen Berg (Höhenunterschied 10m) hochgezogen. Am Fuße des Berges ist v=1m/s, oben ist v=3m/s. Es gilt für die Gleitreibungskonstante f=0,40.
Wie groß ist die vom Abschleppwagen übertragene Energie? |
ok, ich hatte mir erstmal gedacht, dass die energie unten nur die kin.ist ( weil die höhe ja null ist und ich das nullniveau für diesn punkt gesetzt hab) und dass sie oben die pot E plus der kin. energie des zustands 2 entspricht.
dann dachte ich kann ich die energie oben ausrechnen, in dem ich die reibungsenergie ( also das was in mech E umgewandelt wurde) von der energie, die am anfang des berges herrscht, abziehe.
das hab ich da versucht, allerdings fehlt mir der winkel, den ich für die reibungskraft brauche...und i-wie ist alles komisch
wo ist da mein fehler?? |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 28. Apr 2007 17:44 Titel: |
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Deine bisherigen Überlegungen sind prima Kannst du damit mal konkret hinschreiben, wie das ganze als Energieerhaltungssatz als Formel aussieht?
Magst du dir vielleicht am einfachsten mal eine Skizze machen, um aus der Länge des Berges und dem Höhenunterschied den Winkel auszurechnen, den du brauchst? |
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nutella
Anmeldungsdatum: 22.03.2007 Beiträge: 23
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nutella Verfasst am: 01. Mai 2007 14:55 Titel: |
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also den winkel konnte ich mit dem sinus ausrechnen: da hab ich 0,07 raus
E1 = E2 - Wreib
E kin = (Ekin + Epot) - W reib
ist das der richtige ansatz?
dann bekam ich links
500 J und rechts 1044400raus und dachte die energie, die umgewandelt wurde, sei 1043900J..aber das kann ja gar nicht sein?!
? lg N. |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 01. Mai 2007 16:36 Titel: |
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Da scheint mir vieles schon ganz prima zu sein, aber irgendwo ist da noch ein Rechenfehler versteckt; ich bekomme ein anderes Endresultat.
Magst du am besten die Zwischenschritte etwas genauer aufschreiben?
* Was hast du genau für den Winkel berechnet? Meinst du mit deinem grob gerundeten Zwischenergebnis 0,07 den Winkel oder das oder das ?
* Welche kinetische Energie führt der Abschleppwagen dem gezogenen Auto zu?
* Welche potentielle Energie führt der Abschleppwagen dem gezogenen Auto zu?
* Welche Reibungsenergie führt der Abschleppwagen dem gezogenen Auto zu?
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nutella
Anmeldungsdatum: 22.03.2007 Beiträge: 23
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nutella Verfasst am: 02. Mai 2007 22:23 Titel: |
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hallo,
also
erstmal die frage, warum ich das nicht so schreiben kann:
E kin = (Ekin + Epot) - W reib
kann ich das nicht als ein system betrachten, in dem es egal ist, dass hier noch kraft von dem abschleppwagen ausgefürt wird?
wo ist da der unterschied im vergleich dazu, wenn keine kraft einwirken würde( wir hatten zb ein bsp, wo ein skifahrer nen berg runter fährt und da haben wir allgemein gesagt das gilt: die energie am ende des berges ist gleich der energie oben minus der reibung.
so wollte ich es hier auch machen
ich versteh den unterschied nicht???
also ich hatte bei der reibung was falsch.
reibungsarbeit = m * g* 0,4 * cos 4° = 4000 J...stimmt das?
den winkel hab ich zuerst mit dem sinus berechnet...
Ekin vorher = 500 und nachher 4500J
d.h. kin energie die dazu kam ist 4000J
und Epot= 100.000J
jetzt alles addieren?
dann krieg ich 108.000J ????
aber wo bleibt da der energieerhaltungssatz??? |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 02. Mai 2007 23:57 Titel: |
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Da ist nun schon fast alles richtig
* Bei der Reibungsarbeit hast du bisher nur die Reibungskraft ausgerechnet (rund 4000 N), und noch vergessen, mit dem Weg (s=150 m) zu multiplizieren
(denn W_reib = F_reib * s ).
* Und damit man das ganze als Energieerhaltungssatz schreiben kann, darf man nicht die Arbeit W_motor vergessen, die der Motor des ziehenden Fahrzeugs an dem abgeschleppten Auto verrichtet:
E_kin_vorher + W_motor - W_reib = E_kin_nachher + E_pot
das heißt also:
W_motor = (E_kin_nachher - E_kin_vorher) + E_pot + W_reib
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Gäbe es in dieser Aufgabe keinen Motor, der Energie zuführt, also zum Beispiel bei einer Aufgabe zu einem Skifahrer, der mit einer Anfangsgeschwindigkeit einen Hang hochfährt, dann wäre der Ansatz
E_kin_vorher - W_reib = E_kin_nachher + E_pot
der richtige gewesen, und so ein Skifahrer ist dann oben, nachdem er den Hang hochgefahren ist, langsamer als vorher. |
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