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Geschwindigkeitsänderung
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Harsiesis
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Anmeldungsdatum: 26.02.2006
Beiträge: 439
Wohnort: Frankfurt am Main

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2006 - 14:54:12    Titel: Geschwindigkeitsänderung

Guten tag

Also ich komme frisch von einer Physikklausur, und bin ganz verzweifelt, weil ich eine aufgabe in der Klausur nur hinreichend beantworten konnte weil ich große Probleme damit hatte.

Aufgebe:

Ein auto m=1000 kg

beschleunigt von 0 km/h auf 36 km/h.
In einem weiteren Schritt beschleunigt es auf 72 km/h.

Sind die Energien zum beschleunigen des Autos in beiden Schritten gleich groß?

Meine beiden Ansätze:
1.
E=1/2m*(v1)^2

und

E=1/2m*(v2)^2

also die energie steigt nicht linear, also heißt doppelte Geschwindigkeit u.U. z.B. 4 fache Energie.
=> ich muss vorher 4 mal so viel Energie reinstecken um das Auto auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen.

2.

E=1/2 m*(Δv)^2

Da Δv immer 36 km/h beträgt müssten die Energien gleich groß sein.

Wo liegt der Fehler?

Grüße


HARSAI
someDay
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Anmeldungsdatum: 04.09.2005
Beiträge: 3889

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2006 - 15:07:00    Titel:

Such mal in der Suchfunktion, das wurde schon div. Male diskutiert.

W = int [x = x1 -> x2] (F(x)dx) = int [x = x1 -> x2] (ma(x)dx) =m * int [ v = v(x1) -> v(x2)] (vdv] = m * [v = v1 -> v2] (1/2v^2) = 1/2mv2^2 - 1/2mv1^2 = 1/2m(v2^2 - v1^2).

Bei a: v2 = 36, v1 = 0.
Bei b: v2 = 72, v1 = 36.
72^2 - 36^2 > 36^2
<=>
E2 > E1. qed.

sD.


Zuletzt bearbeitet von someDay am 17 Mai 2006 - 16:33:31, insgesamt einmal bearbeitet
Harsiesis
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Anmeldungsdatum: 26.02.2006
Beiträge: 439
Wohnort: Frankfurt am Main

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2006 - 15:21:26    Titel:

OK ich wusste natürlich nicht dass das schon oft diskutiert wurde, ist ja auch nicht so schlimm das nochmal zu machen, ist ja ein eher einfaches Thema ^^



aber Es hält mich doch keiner ab v0 nicht bei v=0 km/h zu setzen sondern bei v=36 km/h.

Das heißt aber auch, dass die beschleunigung also Δv immer nur 36 km/h beträgt, die aufgewändete energie also gleich ist egal ob ich von 0 auf 36 oder von 36 auf 72 beschleunige.
someDay
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Anmeldungsdatum: 04.09.2005
Beiträge: 3889

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2006 - 15:43:46    Titel:

Harsiesis hat folgendes geschrieben:
Das heißt aber auch, dass die beschleunigung also Δv immer nur 36 km/h beträgt, die aufgewändete energie also gleich ist egal ob ich von 0 auf 36 oder von 36 auf 72 beschleunige.


Es gibt keine Formel in der Δv vorkommt.

sD.
Harsiesis
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Anmeldungsdatum: 26.02.2006
Beiträge: 439
Wohnort: Frankfurt am Main

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2006 - 16:21:26    Titel:

Question

versteh ich nicht! Rolling Eyes

E=1/2*m*(delta v)^2 da ist es doch drin?


ich rechne ben nicht mit der absoluten Geschwindigkeit sondern immer in bezug auf mein v0.
also einmal 0 km/h und 36 km/h

betrachte es doch einfach als zwei getrennte Versuche ! mit unterschiedlichen v0.
someDay
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Anmeldungsdatum: 04.09.2005
Beiträge: 3889

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2006 - 16:30:52    Titel:

Harsiesis hat folgendes geschrieben:

E=1/2*m*(delta v)^2 da ist es doch drin?.


Diese Formel gilt nur fuer v1 = 0. Dann vereinfacht sich der Term v2^2 - v1^2 = v2^2, was dann unsinnigerweise in Schulbuechern als Δv^2 geschrieben wird. Die korrekte Formel samt Herleitung im ersten Post.

sD.
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 17 Mai 2006 - 12:56:15    Titel:

E0=0
E1=m/2*v1²
E2=m/2*v2²

Beschleunigungsarbeit_1 = E1-E0 = m/2*(v1²-v0²)

Beschleunigungsarbeit_2 = E2-E1 = m/2*(v2²-v1²)

Wie mein Vorredner bereits sagte, in der Formel steht kein delta_v drin!

72²-36² > 36²-0.
Harsiesis
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Anmeldungsdatum: 26.02.2006
Beiträge: 439
Wohnort: Frankfurt am Main

BeitragVerfasst am: 17 Mai 2006 - 15:24:36    Titel:

Ah ok.

Jetzt hab ichs! Exclamation

k

also vielen dank habt mir alle sehr geholfen Smile
Leroy42a
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 642
Wohnort: Duisburg

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 16:57:58    Titel:

Also ich hab's noch nicht ganz Embarassed

Wie Harsiesis schon beschrieben hat, hält ihn doch nichts davon auf
v0 als 36 km/h anzunehmen.

Wenn ich mich z.B. nach der ersten Beschleunigungsphase
des Autos, parallel zu ihm mit (seinen erreichten) 36 km/h bewege,
spricht doch nichts dagegen, mich als Ruhesystem anzunehmen
(auf mich wirken keine Beschleunigungen).

Da das Auto nun, relativ zu mir, in Ruhe befindet, braucht es mich doch
absolut nicht zu interessieren, daß wir beide uns in Wirklichkeit
bewegen!

Nun gut: Jetzt beschleunigt daß Auto von 0 auf 36 km/h und gewinnt
dadurch eine kinetische Energie von 1/2 * m * (36 km/h)² und nicht mehr Shocked

Nochmal: Daß das Auto die gleiche (Beschleunigungs-)Kraft auf eine,
in Wirklichkeit, längere Streckt aufwendet hat mich nicht nur nicht
zu interessieren, sondern dem ist, bezogen auf mein Ruhesystem, einfach nicht so

Bitte den Widerspruch aufdröseln Confused
someDay
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Anmeldungsdatum: 04.09.2005
Beiträge: 3889

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 17:18:55    Titel:

Du kannst nicht die kinetische Energien von zwei sich zueinander Systemen vergleichen. Wenn ich mich mit 200km/s nach links bewege, mich als Ruhesystem definiere und einen Baum sich bewegen sehe, hat der Baum in meinem Systeme eine kinetische Energie. Von der Erde aus gesehen steht er aber, hat also keine kinetische Energie.

Ergo: Kinetisches Energie ist vom System aus dem ein Ereignis beobachtet wird, abhaengig.

sD.
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