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schiefe Ebene, Enrgie, Reibung
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Jenney
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Anmeldungsdatum: 19.02.2006
Beiträge: 511
Wohnort: Mainz / Hannover

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 13:53:34    Titel: schiefe Ebene, Enrgie, Reibung

Hey - könnt ihr mir mal einen Anhaltspunkt zu der Aufgabe geben?

Man hat eine schiefe Ebene von s= 100m, die 20° zur Horizontalen steht. Ein Wagen fährt diese Ebene herunter, legt eine waagerechte Strecke von 100m zurück und rollt auf eine weitere schiefe Ebene (ebenfalls 20°). Auf dieser Ebene kommt sie nach X Metern zum stehen.
Man sucht halt X und weiß noch, dass der Reibungskoeffizient µ=0,03 ist.

Mein Problem: Energien und schiefe Ebene - alles klar
Kräfte und Reibung - auch so halb, aber wie bekomme ich beides zusammen... klar ist W=F*s, aber 1. habe ich keine Masse und 2. muss man da ja auf de Vekktorrichtungen aufpassen...
Dass mir da ne Masse zu fehlen scheint, hindert mich schon daran, eien auch nur halbwegs brauchbaren Ansatz zu machen...
Sad

Wäre nett, wenn ihr mir helft...
foobar
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Anmeldungsdatum: 15.10.2006
Beiträge: 487

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 14:32:48    Titel:

mit dem energieerhaltungssatz kürzt sich die masse weg.

100m wegrecht mit 20% gibt eine höhenunterschied von 100*sin(0.2)
dazu noch x meter wieder mit 20% gibt eine gesamthöhe von
h = 100*sin(0.2) + X*sin(0.2)

das ist deine potenzielle energie

ich schätz mal auf der ersten schiefen ebene ist keine reibung und dein wagen startet mit geschwindigkeit v=0 ?!

dann rechnest du dir halt aus wie schnell er auf den 100 metern ist, auf der 2. ebene wieder um das gleiche und zusätzlich hast du noch eine kraft die auf x metern wirkt der geschwindigkeit entgegengesetzt.
also in etwas so:

Ekin = (m*v1^2) /2 + (m*v2^2) - (m*0.03)*X

sollte so stimmen. musst halt noch v1 und v2 ausrechnen.
und Epot und Ekin gleichsetzen und auf x freistellen

lg, stefan
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Anmeldungsdatum: 12.11.2005
Beiträge: 2193

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 14:33:59    Titel:

Hallo,
mach doch einfach mal nen Ansatz, dann wirst du sehen, dass sich die Masse (wie so oft) rauskürzt. Smile

EDIT: zu langsam...
Jenney
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Anmeldungsdatum: 19.02.2006
Beiträge: 511
Wohnort: Mainz / Hannover

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 18:30:05    Titel:

Danke für die Antworten Smile Smile

Ich hab es jetzt selber versucht und es ein bisschen anders gemacht Sad Confused
Warum muss man beide Höhen als Höhenunterschied addieren? Kann man nicht sagen:

Epot(1) = Ekin(1) + Ereib(2) + Epot(3)

wobei Ekin(1) = kinetische Energie am Ende der ersten schefen Ebene

Ereib(2) der Reibungsverlust in der Mittelbahn (--> Woher weißt du, dass es da keine Reibung gibt - steht nicht in der Aufgabe, deswegen habe ich immer einen Anteil an Reibung abgezogen...

Epot(3) - die potentielle Energie auf der zweiten Ebene mit der Höhe X*sin(20)

Die Lösung agt mir, dass mein Ansatz wohl falsch ist, aber ich weiß nicht warum... Ich halte mich doch an den Energieerhaltungssatz, wenn ich das so aufstelle, oder nicht?!?

LG
ein Stein!
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Anmeldungsdatum: 12.11.2005
Beiträge: 2193

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 19:05:58    Titel:

Zitat:
Kann man nicht sagen:

Epot(1) = Ekin(1) + Ereib(2) + Epot(3)

Nein, denn die kinetische Energie wird ja wieder in potentielle umgewandelt, ist also nachher nicht mehr da.

Der Ansatz sollte mMn so aussehen:

Am ende der 1. Ebene:
Epot1=Ekin1+Ereib1
NAch der waagerechten Strecke:
Ekin1=Ekin2+Ereib2
Am Ende der Bewegung:
Ekin2=Ereib3+Epot2

Zusammengefasst:
Epot1=Ereib1+Ereib2 +Ereib3+Epot2
Jenney
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Anmeldungsdatum: 19.02.2006
Beiträge: 511
Wohnort: Mainz / Hannover

BeitragVerfasst am: 20 Mai 2007 - 08:35:55    Titel:

ja, okay^^ - stimmt - danke Smile

Mir ist jetzt noch eine Idee gekommen und wollte wissen, ob die auch ginge...
Ohne Reibung könnte der Wage ja auch auf Ebene2 wieder 100m fahren. Könnte man also sagen, dass 100-X die potentielle Energie ist, die durch Reibung "verloren" gegangen ist?
ein Stein!
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Anmeldungsdatum: 12.11.2005
Beiträge: 2193

BeitragVerfasst am: 20 Mai 2007 - 09:57:53    Titel:

"100-X" ist natürlich keine Energie, aber du meinst bestimmt das richtige... Wink

Und sonst: Ja, das stimmt Very Happy
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