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Aufgabe zur potentiellen und kinetischen Energie (u.a.)


 
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Arbeit beim hochheben - Denkfehler? :: Feldstärke Wellengleichung ???  
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Scuzz



Anmeldedatum: 01.05.2010
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: Mi Aug 04, 2010 10:28 pm    Titel: Aufgabe zur potentiellen und kinetischen Energie (u.a.) Antworten mit Zitat

Hallo!

Ein Buch der Masse 2 kg werde in einer Höhe von 20 m über der Erde festgehalten
und zur Zeit t = 0 losgelassen.
a) Wie groß ist anfangs die potentielle Energie des Buches relativ zum Boden?
b) Berechnen Sie mit Hilfe der Newtonschen Gesetze die Fallstrecke und die
Geschwindigkeit des Buches bei t = 1s.
c) Bestimmen Sie die potentielle und kinetische Energie des Buches bei t = 1s
d) Welche kinetische Energie und welche Geschwindigkeit hat das Buch direkt
vor dem Auftreffen auf dem Boden?

Zu a:

E= mgh
E= 2kg*9,81m/s^2*20=392,4

b)

s= v_0+at^2/(2)

s= 0+9,81*1^2/(2)= 4,9
v=s/t = 4,9/1
v= 4,9 m/s

c)

Das Buch ist ja 4,9 m gefallen, also ist die Höhe des Buches bei t= 1s 15,1 m

W_pot= 20kg*9,81*15,1= 296,26
E_k= mv^2/2= 2*4,9^2/2=24,01

Das wären mal meine Versuche bis hier hin...Würde mich sehr freuen, wenn mal jemand drüber kucken würde.

Vielen Dank shon mal!
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Frank



Anmeldedatum: 06.05.2009
Beiträge: 597

BeitragVerfasst am: Do Aug 05, 2010 6:13 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Zu a:

E= mgh
E= 2kg*9,81m/s^2*20=392,4


ist richtig

Zitat:
b)

s= v_0+at^2/(2)

s= 0+9,81*1^2/(2)= 4,9
v=s/t = 4,9/1
v= 4,9 m/s


Richtig wäre: s=s_0+v_0*t+at^2/(2)
Ergebnis stimmt zufällig trotzdem, da hier s_0 und v_0 jeweils Null sind.

Richtig wäre: v=a*t+v_0 wegen beschleunigter Bewegung. Deine Gleichung gilt nur für gleichmäßige Bewegungen. Wink

Zitat:
c)

Das Buch ist ja 4,9 m gefallen, also ist die Höhe des Buches bei t= 1s 15,1 m

W_pot= 20kg*9,81*15,1= 296,26
E_k= mv^2/2= 2*4,9^2/2=24,01


W_pot ist richtig, E_k stimmt nicht, wegen falscher Geschwindigkeit.
Das hätte Dir auch schon deswegen auffallen können, da die Summe der beiden Energien nicht die unter a) berechnete Ausgangsenergie ergibt.

E_k könnte man also auch einfach erhalten, wenn man die Differenz aus Ausgangsenergie und potentieller Energie in Höhe x berechnet.

Was ist mit Frage d) ? Versuchs mal auf Deine Art und dann zum Vergleich mit der Differenzmethode.


PS: Mit Büchern wirft man nicht herum! Wer kommt denn auf solche Ideen?

MfG. Frank

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Hausmann



Anmeldedatum: 04.11.2009
Beiträge: 635

BeitragVerfasst am: Do Aug 05, 2010 10:08 am    Titel: Antworten mit Zitat

Wo bleibt der geforderderte Bezug zu den sog. NEWTONschen Gesetzen?

mfG
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Frank



Anmeldedatum: 06.05.2009
Beiträge: 597

BeitragVerfasst am: Do Aug 05, 2010 10:21 am    Titel: Antworten mit Zitat

Beschleunigte Bewegung (freier Fall) und damit verbundene Bewegungsgleichungen unterliegen doch dem zweiten Newtonschen Gesetz, bzw. werden von diesem abgeleitet?

MfG. Frank

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MfG. Frank
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Hausmann



Anmeldedatum: 04.11.2009
Beiträge: 635

BeitragVerfasst am: Do Aug 05, 2010 1:30 pm    Titel: Re: Aufgabe zur potentiellen und kinetischen Energie (u.a.) Antworten mit Zitat

Die Fragestellung verlangt kurioserweise
Zitat:
Berechnen Sie mit Hilfe der Newtonschen Gesetze ...

mfG
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