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jomacoal
Anmeldungsdatum: 01.07.2011
Beiträge: 28
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 jomacoal Verfasst am: 04. Aug 2011 14:43 Titel: Energieerhaltungssatz + Freier Fall |
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kann man folgende Aufgabe mit den Energieerhaltungssatz lösen??
Turm1 = 42meter hoch
Turm2 = 67meter hoch
von Turm1 fällt eine Kugel von Masse 1 Kg (nach meine Berechnungen braucht die Kugel 2,926Sek.)
von Turm2 soll ein identische Kugel runter fallen in der gleiche Zeit, das bedeutet Kugel2 braucht eine Start Geschwindigkeit.
Ist so was mit Energieerhaltungssatz zu lösen?? |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 04. Aug 2011 16:43 Titel: Re: Energieerhaltungssatz + Freier Fall |
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| jomacoal hat Folgendes geschrieben: | [...]
Ist so was mit Energieerhaltungssatz zu lösen?? |
Natürlich. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 04. Aug 2011 17:29 Titel: Re: Energieerhaltungssatz + Freier Fall |
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| jomacoal hat Folgendes geschrieben: | ...
von Turm1 fällt eine Kugel von Masse 1 Kg (nach meine Berechnungen braucht die Kugel 2,926Sek.)
von Turm2 soll ein identische Kugel runter fallen in der gleiche Zeit, das bedeutet Kugel2 braucht eine Start Geschwindigkeit.
Ist so was mit Energieerhaltungssatz zu lösen?? |
Natürlich nicht !
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 04. Aug 2011 17:36 Titel: |
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Hi,
mit dem EES geht es wohl wirklich nicht, denn es wird ja die Zeit nicht berücksichtigt.
Damit berechnet man die Zeit, die die Kugel aus der Höhe H1 benötigt, bis sie auf dem Boden auftrifft. Die Zeit, welche du ausgerechnet hast stimmt nicht, da hat sich ein Fehler eingeschlichen.
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 04. Aug 2011 21:34 Titel: |
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Um eines klar zu stellen: Der Energieerhaltungssatz gilt immer (für außreichend große Zeiten).
Du kannst ihn selbstverständlich in deiner Aufgabenstellung verwenden(, z.B. als eine Möglichkeit die Endgeschwindigkeiten abzuschätzen). Er reicht aber alleine nicht aus, da du nach Zeiten fragst(, nicht nach Geschwindigkeiten). Die Annahme, die du noch hereinstecken musst ist dann:
v=g*t+vo
(v: Geschwindigkeit, vo: Geschwindigkeit zu t=0, g: Erdbeschleunigung)
um nach der Zeit t umstellen zu können. |
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jomacoal
Anmeldungsdatum: 01.07.2011
Beiträge: 28
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| jomacoal Verfasst am: 05. Aug 2011 07:53 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | Hi,
mit dem EES geht es wohl wirklich nicht, denn es wird ja die Zeit nicht berücksichtigt.
Damit berechnet man die Zeit, die die Kugel aus der Höhe H1 benötigt, bis sie auf dem Boden auftrifft. Die Zeit, welche du ausgerechnet hast stimmt nicht, da hat sich ein Fehler eingeschlichen. |
S=a/2*t²
t²=s*2/a
42m*2/9,81=t²
t=2,926 Sek.
was stimmt da nicht ???? |
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jomacoal
Anmeldungsdatum: 01.07.2011
Beiträge: 28
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| jomacoal Verfasst am: 05. Aug 2011 08:29 Titel: |
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| Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | Um eines klar zu stellen: Der Energieerhaltungssatz gilt immer (für außreichend große Zeiten).
Du kannst ihn selbstverständlich in deiner Aufgabenstellung verwenden(, z.B. als eine Möglichkeit die Endgeschwindigkeiten abzuschätzen). Er reicht aber alleine nicht aus, da du nach Zeiten fragst(, nicht nach Geschwindigkeiten). Die Annahme, die du noch hereinstecken musst ist dann:
v=g*t+vo
(v: Geschwindigkeit, vo: Geschwindigkeit zu t=0, g: Erdbeschleunigung)
um nach der Zeit t umstellen zu können. |
Hallo Chillosaurus
das mit dem "vo: Geschwindigkeit zu t=0" verstehe ich nicht.
kannst du mir das aus dem beispiel erklären!! |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 05. Aug 2011 08:37 Titel: |
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| jomacoal hat Folgendes geschrieben: | [...] das mit dem "vo: Geschwindigkeit zu t=0" verstehe ich nicht.
kannst du mir das aus dem beispiel erklären!! |
Also:
Du hast eine Beschleunigte Bewegung mit der Beschleunigung g. Dann ist die Geschwindigkeit auf Grund der Beschleunigung: g*t. Es ist aber möglich, wie bei deinem zweiten Fall, dass dein Objekt zum Beginn der Zeitmessung bereits eine Geschwindigkeit hat - die habe ich hier vo genannt. Die beiden Geschwindigkeiten addieren sich vektoriell. somit: v=g*t+vo. Einsetzen von t=0 zeigt, dass die Anfangsbedingung v=vo erfüllt ist. |
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jomacoal
Anmeldungsdatum: 01.07.2011
Beiträge: 28
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| jomacoal Verfasst am: 05. Aug 2011 11:59 Titel: |
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| Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | | jomacoal hat Folgendes geschrieben: | [...] das mit dem "vo: Geschwindigkeit zu t=0" verstehe ich nicht.
kannst du mir das aus dem beispiel erklären!! |
Also:
Du hast eine Beschleunigte Bewegung mit der Beschleunigung g. Dann ist die Geschwindigkeit auf Grund der Beschleunigung: g*t. Es ist aber möglich, wie bei deinem zweiten Fall, dass dein Objekt zum Beginn der Zeitmessung bereits eine Geschwindigkeit hat - die habe ich hier vo genannt. Die beiden Geschwindigkeiten addieren sich vektoriell. somit: v=g*t+vo. Einsetzen von t=0 zeigt, dass die Anfangsbedingung v=vo erfüllt ist. |
Danke für deine Antwort!
also ich habe eine endgeschwindigkeit von der kugel1 von 28,706m/s wie bekomme ich die Anfangsgeschwindigkeit von kugel2 mit deine Formel?? |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 05. Aug 2011 12:48 Titel: |
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| jomacoal hat Folgendes geschrieben: | ...
also ich habe eine endgeschwindigkeit von der kugel1 von 28,706m/s wie bekomme ich die Anfangsgeschwindigkeit von kugel2 mit deine Formel?? |
Überhaupt nicht ! ('deine Formel' = Antwort von Chillosaurus)
Hast Du noch nicht bemerkt, dass die Beiträge von Chillosaurus hier wenig Sinnvolles liefern ? 
Die Fallzeit hast Du ja schon richtig berechnet (s.a. Formel von planck1858) !
In gleicher Zeit soll die zweite Kugel einen größeren Weg zurück legen. Dazu hast Du auch bereits richtig festgestellt, dass die zweite Kugel mit einer Anfangsgeschwindigkeit v > 0 starten muss.
Weiterhin kennst Du das Weg-Zeit-Gesetz. Dabei sind gegeben :
1. Weg der zweiten Kugel
2. Fallzeit der zweiten Kugel = Fallzeit der ersten Kugel
Gesucht ist die erforderliche Anfangsgeschwindigkeit
(bedeutet Auflösung der Gleichung nach der gesuchten Anfangsgeschw.) 
Servus
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 05. Aug 2011 13:25 Titel: |
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| jomacoal hat Folgendes geschrieben: | | [...] also ich habe eine endgeschwindigkeit von der kugel1 von 28,706m/s wie bekomme ich die Anfangsgeschwindigkeit von kugel2 mit deine Formel?? |
Gar nicht. Du hast ja 2 unterschiedliche Kugeln. Der Exkurs bezog sich allein auf 1 Kugel, weil du mich gebeten hast, dies genauer zu erklären.
Um die Zeiten auszurechnen nimmst du (am einfachsten) die Annahme:
v=g*t+v0
und integrierst sie 1 x auf. --> Weg-Zeit-Gesetzt
Damit erhältst du für den einen Fall die Formel, die dir Planck schon geliefert hat. Die damit bestimmte Zeit kannst du dann in das Weg-Zeit-Gesetz zum anderen Fall einsetzen. |
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jomacoal
Anmeldungsdatum: 01.07.2011
Beiträge: 28
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| jomacoal Verfasst am: 05. Aug 2011 14:07 Titel: |
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Also ich hatte eben auf der Heimfahrt eine Idee (nicht ganz ungefährlich)
Die Differenz von beiden Türmen beträgt 25m
Wenn man jetzt die Differenz mit der Fallzeit dividiert (Fallzeit kugel1 2,926 Sek)
Ergebnis für Anfangsgeschwindigkeit 8,544 m/s
Ergebnis für Endgeschwindigkeit 37,25 m/s
Neuner-Probe hihihih
S=a/2*t² = 41,994m
8,544*2,926=24,99974m
41,994m+24,99974m= 67m
Stimmt meine Überlegung???
PS: immer ruhig bleiben „lebe geht weiter“  |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 05. Aug 2011 14:18 Titel: |
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| jomacoal hat Folgendes geschrieben: | | [...] Stimmt meine Überlegung??? [...] |
Ja, stimmt!
Bis auf diese Zeile:
| Zitat: | | 8,544*2,926=24,99974m |
da fehlen die Einheiten. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 05. Aug 2011 14:26 Titel: |
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Hi,
du brauchst eigentlich den Schritt mit der Anfangs- und Endgeschwindigkeit garnicht zu machen. Es reicht, wenn du es so machst.
Und du diese Formel nach v_0 auflöst.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 05. Aug 2011 14:32 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | [...] Es reicht, wenn du es so machst.
Und du diese Formel nach v_0 auflöst. |
hat er doch gemacht, sogar etwas geschickter:
0=0.5gt²+v0t-h1=0.5gt²-h2
(vllt. habe ich jetzt Höhen vertauscht)
und dann folgt unmittelbar:
v0=(h1-h2)/t. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 05. Aug 2011 14:34 Titel: |
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OK 
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Namenloser
Gast
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| Namenloser Verfasst am: 05. Aug 2011 17:33 Titel: |
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Also, man könnte den EES durchaus verwenden, auch bei dieser Fragestellung indem man schlicht die Gleichung die man dann erhält(Evorher = Enachher) nach der zeit ableitet und die DGL löst, ist aber wesentlich zeitaufwendiger als einfach die Bewegungsgesetze zu verwenden. |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 05. Aug 2011 17:46 Titel: |
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| Namenloser hat Folgendes geschrieben: | | Also, man könnte den EES durchaus verwenden, auch bei dieser Fragestellung indem man schlicht die Gleichung die man dann erhält(Evorher = Enachher) nach der zeit ableitet und die DGL löst, ist aber wesentlich zeitaufwendiger als einfach die Bewegungsgesetze zu verwenden. |
Wenn man etwas zeitlich konstantes nach der Zeit ableitet kommt nix heraus.
Das einzig denkbare ist die Bewegungsgleichungen herzeuleiten, da man dafür aber dh/dt=v annehmen muss, ist das wohl eher kein Gewinn.
d/dt (mgh+0.5mv²)=0
--> mgv+mvdv/dt=0
--> dv=gdt --> v(t)=g*t+vo. |
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Namenloser
Gast
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| Namenloser Verfasst am: 05. Aug 2011 17:48 Titel: |
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