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Hausaufgaben (potentielle und kinetische Energie)
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akii92
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Anmeldungsdatum: 03.01.2010
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: 31 März 2010 - 17:43:15    Titel: Hausaufgaben (potentielle und kinetische Energie)

Hallo!

Wir haben heute extrem schwere Physikhausaufgaben bekommen, die niemand aus der Klasse lösen kann und nach den Ferien schreiben wir eine Klausur.
Die Fragen lauten:

1. Ein Auto prallt mit 108 km/h gegen eine feste Mauer. Aus welcher Höhe müsste es herabfallen, um die gleiche zerstörende Energie zu bekommen?

2. Ein Radfahrer kommt mit 10 m/s an einen Abhang, an dem er, ohne zu bremsen, 5m an Höhe verliert. Dann prallt er auf ein Hindernis. Aus welcher Höhe hätte er frei fallen müssen, um mit der gleichen Geschwindigkeit aufzutreffen?

3. Ein Lastzug von 20t vermindert auf 50m Weg seine Geschwindigkeit durch Bremsen von 30m/s auf 20m/s. Wie groß ist der mittlere Bremsweg?

4. In einem Auto der Masse 800kg werden bei 72km/h die Bremsen gezogen. Berechnen Sie die Bremskraft, wenn die Gleitreibungszahl f(index gl) = 0.50 beträgt, und die anfängliche Bewegungsenergie! Nach welcher Wegstrecke ist sie zur Verrichtung von Reibungskraft aufgebraucht?


So, das sind die Fragen. Ich weiß, dass ich mit potentieller und kinetischer Energie rechnen muss, aber ich komme einfach nicht darauf, wie ich anfangen muss (das Problem haben sehr viele in der Klasse).
Ich möchte nicht die kompletten Lösungen zu den Aufgaben, da ich ja schon selber lernen/arbeiten möchte, aber es wäre wirklich sehr nett, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen und sagen/erklären würde, wie und warum ich so anfangen muss, um diese Aufgaben richtig zu lösen!


Liebe Grüße!
bassiks
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Anmeldungsdatum: 31.07.2007
Beiträge: 612

BeitragVerfasst am: 31 März 2010 - 19:02:38    Titel:

Also zu 1.)

Überlege dir immer, wieviel Energie hat das Objekt. Betrachte dabei die Bewegungsenergie, und die Lageenergie. Am Beispiel 1:

Bewegungsenergie: (108km/h = 30m/s)
Ekin=m*v²/2=m*450m²/s²
Lageenergie:
Epot1=0, das auto fährt ja auf dem Boden. (Vereinfacht ausgedrückt)

Nun ist gefragt aus welcher Höhe es fallen müsste, um die GLEICHE Energie zu bekommen. Also Epot2=Ekin
Die Formel für Epot2=m*g*h
Wenn du das nun einsetzt erhälst du:
m*g*h=m*450m²/s²
Das m kürzt sich weg und weiter auf h umgeformt ergibt das dann:
h=450/9.81 m (ungefähr 45m).

Die anderen Aufgaben gehen gleich. Nur ist Epot nicht gleich 0 bei Aufgabe 2 zum Beispiel. Also E1=Ekin1+Epot1=m*v²/2+m*g*h1
und das dann wieder gleich setzten mit E2. E2=m*g*h2 (Es wird gefragt aus welcher Höhe der Radfahrer fallen muss, also nehmen wir an die Anfangsgeschwindigkeit ist 0 und er wird in Höhe h2 fallengelassen).
Gleichsetzen, m rauskürzen, auf h2 umformen und Aufgabe 2 wäre dann auch gelöst. So funktionieren alle diese Aufgaben.
akii92
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Anmeldungsdatum: 03.01.2010
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2010 - 14:27:39    Titel:

Wow, vielen lieben Dank! Ich habe die Aufgaben alle durchgerechnet und meiner Lehrerin gegeben und (bis auf einen kleinen Flüchtigkeitsfehler) war alles richtig!
Ich werde jetzt in den ferien noch mehr solche Aufgaben rechnen, um zu üben.

Vielen, vielen Dank nochmal! Smile
bassiks
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Anmeldungsdatum: 31.07.2007
Beiträge: 612

BeitragVerfasst am: 03 Apr 2010 - 11:40:28    Titel:

Das hört man gerne Very Happy
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