Bitte um Hilfe für Wirkungsgrad, Arbeit, Energie usw.

sinacusa · Anmeldungsdatum: 07.01.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Mein Sohn hat nächste Woche Physik-Schulaufgabe und null Plan. Durch Gespräche mit anderen Müttern weiß ich, dass es momentan eigentlich allen so geht. Hilft aber nun nichts, die SA steht. Da ich in Physik ziemlich gut war, wollte ich ihm einiges erklären, es ist aber leider zu lange her. Darum meine Frage: Kann mir jemand die folgenden zwei Aufgaben auf dem Übungsblatt Schritt für Schritt lösen, dann komme ich vielleicht wieder rein und kann es meinem Sohn anschließend erklären? Vielen, vielen Dank für Eure Hilfe. Hier die Aufgaben:
(Dies ist übrigens die ausschlaggebende Formel nach der alles gelöst werden soll: W=Delta E (anstelle von Delta steht ein Dreieck, welches ich aber nicht auf der Tastatur habe) und bitte an alle welche mir helfen können und wollen: Bitte, bitte Schritt für Schritt, sonst macht es keinen Sinn. Vielen Dank
Aufgabe 1):

1) Ein Ball (m=250g) wird
i) vom Boden auf einen 120 cm hohen Tisch gehoben
ii) von 5,00 km/h auf 15,0 km/h beschleunigt.

a) Berechne jeweils die Arbeit, die dabei verrichtet wird!
b) Ermittle die Leistung , wenn die dafür benötigte Zeit jeweils 3,20 s beträgt!

Aufgabe 2)
Ein PKW (m ges = 1,2 t) fährt mit einer Geschwindigkeit von 15,0 m/s. Jetzt gibt der Fahrer auf einer Strecke von 500 m Vollgas. Der Motor liefert dafür eine (konstante) Kraft von 0,800 kN
a) Welche Arbeit wird dabei verrichtet?
b) Wie groß ist die Geschwindigkeit in km/h nach den 500 m?

Meine Ideen:
Hab leider keine eigenen Ideen :-(

Catweasel · Anmeldungsdatum: 06.08.2011 Beiträge: 330

Die Formel

sagt, dass die verrichtete Arbeit der Änderung der Energie entspricht. Die Änderung ist dabei die Differenz aus End- und Anfangsenergie.
Wie siehts denn bei den einzelnen Aufgaben mit der Energie aus?

1i) Ein Körper wird angehoben, damit ändert sich seine Höhe (von 0 auf 1.2m) und damit seine potenzielle Energie.

1ii) Ein Körper wird beschleunigt, damit vergrößert sich seine Geschwindigkeit (von 5km/h auf 15km/h) und damit seine kinetische Energie.

Es ist sinnvoll die Geschwindigkeit in m/s umzurechnen.

b) Leistung ist definiert als Arbeit pro Zeit. P=W/t. Das sollte kein Problem sein.

Aufgabe 2)

Einfacher ist es die Arbeit über W=F*s auszurechnen, aber wenns umbedingt über die Änderung der Energie erfolgen soll, gilt es wieder die Änderung der kinetischen Energie zu berechnen.
Um auf die kinetische Energie nach der Beschleunigung zu kommen, muss man erst die Geschwindigkeit ausrechnen. (Die Beschleunigung lässt sich aus F=m*a ermitteln.)
Das ist aber durch die Anfangsgeschwindigkeit nicht unbedingt leicht, ich glaube auch nicht dass die Aufgabe darauf ausgelegt ist sie mit

zu lösen.

b) Da Endenergie=Anfangsenergie + verrichtete Arbeit kann man auch die Geschwindigkeit über E=m/2*v² ausrechnen.