Energieerhaltungssatz < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Eine Radfahrerin kommt mit 20 km/h an den Beginn einer 150 m langen Strecke mit 3% Gefälle und hört auf zu treten. Welche Geschwindigkeit hat sie am Ende dieser Strecke, wenn ca. 10 %
der ursprünglichen Bewegungsenergie durch Reibung und Luftwiderstand als mechanische Energie verloren gehen?
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Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Unser Lehrer sagt da kommt v= 10,8 m/s raus aber ich bekomm den rechenweg einfach nicht hin.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:30 So 24.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. 10% von der Energie abziehen. [mm] Energie=m/2v^2 [/mm] v in m/s umrechnen.
2. 150m, 3% Steigung, daraus die Höhe h berechnen, dann von E*0,9 noch m*g*h abziehen, ergibt die neue kinetische Energie [mm] m/2v_1^2.
[/mm]
Gruss leduart
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ja aber bei punkt 1 da steht in der formel masse und die ist ja nicht angegeben.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:40 So 24.02.2008 | | Autor: | Kroni |
Hi und ![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]") ,
stell den Energiesatz mal auf, dann wirst du sehen, dass sich überall die Masse raushebt, du m also nicht brauchst.
LG
Kroni
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also zu punkt eins ich weiß nicht wie ihr das meint mit 10% von der Energie abziehen und dann wie ist denn der Energiesatz.
Da weiß ich nicht was ihr meint.
Bisher hab ich noch gar nichts steh ganz am anfang.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:02 So 24.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Der Energiesatz heisst: die Gesamtenergie bleibt erhalten. Eine variation davon ist: Wenn man den Energieverlust durch Reibung kennt ist die Restenergie konstant.
Bewegungsenergie am Anfang kannst du (bis auf m) ausrechnen.ich nenn die [mm] E_a [/mm] erhalten davon bleiben 10% weniger, am Ende hast du also noch nur 90% davon also [mm] 0,9*E_a [/mm] die Energie am Ende setzt sich aus Energie der lage und Bewegungsenergie mit der unbekannten Masse zusammen und ist also gleich [mm] 0,9E_a
[/mm]
das schreib jetzt mal auf.
(übrigens wenn keine masse gegeben ist, kannst du auch einfach eine annehmen. wenn du ne schön krumme Zahl nimmst, merkst du dann auch, wenn sie sich rauskürzt. oder du rechnest das mal mit nem Kind, m=40kg und nem fetten Mann m=120 kg und siehst ob dasselbe für v rauskommt)
Gruss leduart
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Ich hab jetzt mal die Höhe ausgerechnet und wollt fragen ob ich das richtig gemacht habe
m*g*h=1/2 m*v²
h=v²/2*g
h=5,56m/s / 2*9,81m/s²
h=0,283m
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:29 So 24.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Ich hab jetzt mal die Höhe ausgerechnet und wollt fragen ob
> ich das richtig gemacht habe
>
> m*g*h=1/2 m*v²
Das ist die Formel, mit der du ausrechnen könntest, wie hoch sie kommen würde, wenn sie am Ende die Geschw. 0 hätte. und den Berg rauf führe. beides ist in deiner Aufgabe nicht gegeben.
Die Strasse hat ein Gefälle, geht also nach unten, 3% auf 150m, wieviel Höhe verliert sie, das gewinnt sie an kinetischer Energie.
(ich hatte irgendwann die aufgabe falsch gelesen und damit gerechnet sie führe bergauf.)
Also nochmal: warum gehst du nicht nach dem vor, was wir dir sagen. die Höhe sollst du aus der Steigung und Straßenlänge berechnen.
Dann Anfangsenergie aus lageenergie m*g*h und (Bewegungsenergie mal 0,9)neue Geschwindigkeit ausrechnen. bleibt erhalten.
unten hat sie keine Lageenergie mehr, also kannst du die
> h=v²/2*g
> h=5,56m/s / 2*9,81m/s²
hier wäre noch ein Rechenfehler ! du hast nicht [mm] v^2 [/mm] gerechnet nur v!
> h=0,283m
Gruss leduart
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Habs zwar immer noch nicht gescheckt aber ich geb auf.
Trotzdem danke
p.s. ohne einen Ansatz oder einer Formel wodurch ich sicher auf das ergebnis komme bringt mich morgen nicht durch die arbeit
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Hallo,
3% Gefälle bedeutet ein Höhenunterschied von 4,498m
1. [mm] E_k_i_n=\bruch{m}{2}v^{2}=15,43m [/mm] (ohne Einheit, m ist Masse)
90% sind dann 13,887m
2. [mm] E_p_o_t=mgh=44,125m
[/mm]
3. [mm] E_g_e_s=58,012m
[/mm]
4. [mm] E_g_e_s=\bruch{m}{2}v^{2}=58,012m [/mm] (Masse m kürzt sich jetzt)
[mm] \bruch{1}{2}v^{2}=58,012
[/mm]
[mm] v=10,8\bruch{m}{s}
[/mm]
Steffi
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