 Verfasst am: 18. Nov 2012 12:45 Titel: Energieerhaltungssatz |
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| Meine Frage: Vielen Dank fürs Lesen und Mitdenken! Ich komme bei folgender Aufgabe nicht weiter: Ein Turner mit einer Masse M = 75 kg hängt an einem Reck und macht einen Klimmzug. Der Abstand vom Reck zum Schwerpunkt des Turners beträgt anfänglich 1 m, dann zieht der Turner beim Klimmzug seinen Schwerpunkt um ?h = 0,5 m hoch. Ziehen Sie die Systemgrenze um den gesamten Turner. Die Reckstange gehört jedoch nicht zum System. a) Betrachten Sie die Situation zuerst unter Einschluss des Gravitationsfeldes als geschlossenes System und schreiben Sie den Energiesatz dafür auf. Welche chemische Energie setzt der Turner beim einmaligen Hochziehen um, wenn der Wirkungsgrad seiner Armmuskeln 25% beträgt? b) Betrachten Sie jetzt die Situation als offenes System. Dazu müssen Sie die am System verrichtete Arbeit W finden, wenn es eine gibt. Geben Sie jeweils W an und schreiben Sie jeweils den offenen Energiesatz auf, für den Fall, dass Sie i)) das Gravitationsfeld in ihr System einbeziehen, ii) das Gravitationsfeld aus ihrem System ausschließen. Meine Ideen: Also ich habe mir gedacht das bei a) im geschlossenen System die chemische Energie des Turners = die Summe aus der potentiellen Energie am Ende und der Wärmeenergie der Muskeln am Ende. dann wirkungsgrad = pot.E / chem.E = 1/4 also chem.E = 4*m*g*h = 1471,5 J b) da an dem system egal ob offen oder geschlossen keine äußere kraft wirkt( das system wird nicht bewegt!), die kinetische Energie des Systems sich also nicht verändert kann, kann an dem System auch keine Arbeit verrrichtet worden sein. (Arbeit = Änderung der kinetetischen Energie) anders wenn man die systemgrenze nur um den schwerpunkt des turners ziehen würde dann müsste man die hubarbeit W= mgh beachten. So und ich bin mir nicht sicher ob das so stimmt... 1. Was ist mit offenem Energiesatz gemeint? Es gibt hier doch gar kein offenes System!? es gibt nur die energien die ich oben bei a im energiesatz drin habe und die bleiben auch alle im system. es gibt hier keinen abfluss oder zufluss über die systemgrenzen. Oder meinen die das die Wärmestrahlung der Muskeln verloren geht!?! kann mir da bitte jemand helfen? 2. Wie kann man denn das Gravitationsfeld aus dem system ausschließen? das ist doch überall und immer da über der erde!?! ja ok angenommen es gibt keine gravitation dann würde der turner eben bis auf die Reibungsarbeit durch den Luftwiderstand keine Arbeit verrichten weil keine Hubarbeit nötig ist. das würde heißen das chemische Energie = weg*F*müh(luft) + verbliebene chemische Energie. ich werde das gefühl nicht los das die aufgabe auf andere sachen hinaus will... |
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