Masse in die Luft beschleunigen

Sandra Schmorde · Anmeldungsdatum: 27.03.2012 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo Leute,

ich bitte um eure Hilfe.
Im Rahmen eines Projektes meiner Hochschule, muss eine Masse (2-3kg) in die Luft beschleunigt werden. Dazu ist zu berechnen, welche Energie man benötigt, um die Masse 1m in die Höhe zu schießen. Darüber hinaus ist zu berechnen, welche Energie entsteht, wenn die Masse wieder auf dem Boden landet.
Ich habe leider keinen blassen Schimmer wie ich loslegen soll zu rechnen.
Bitte helft mir, ich wäre euch sehr dankbar!!!!

Gruß
Sandra

Meine Ideen:
..

FenStrat · Anmeldungsdatum: 09.01.2012 Beiträge: 12

Hallo Sandra,
die Energie die man benötigt, um die Masse auf 1 Meter Höhe zu bringen ist leicht zu berechnen mit E=m*g*h (m=2-3kg; g=9,81 (Erdbeschleunigung); h=1m). Das wiederum bedeutet du musst beim hochwerfen der Masse diese Energie in Form von Bewegungsenergie E=0,5*m*v² der Masse zuführen. (Damit lässt sich die Geschwindigkeit v ausrechnen mit der du die Masse hochwerfen musst)
Wenn die Masse wieder auf dem Boden aufkommt hat es wieder die Energie E=0,5*m*v² und diese Energie wird beim Aufprall in Form von Wärme freigegeben.

Noch komplizierter wird es, wenn nun der Luftwiederstand miteinberechnet werden soll.
Dies würde bedeuten, dass die Masse mehr Energie als die vorhin berechnete benötigt um auf die Höhe von 1m zu kommen. Diese zusätzliche Energie wird auf dem Weg nach oben jedoch wieder abgegeben, sodass die Masse beim auftreffen auf den Boden etwas weniger Energie, als die oben Beschriebene, in Form von Wärme abgibt, da auf dem Weg nach unten ebenfalls etwas Energie abgegeben wird.
Ich glaube aber nicht, dass der Luftwiederstand miteinbezogen werden soll, da man dafür den Luftwiederstand der Masse wissen müsste.

Ich hoffe ich konnte helfen Augenzwinkern

Sandra Schmorde · Anmeldungsdatum: 27.03.2012 Beiträge: 2

Hi FenStrat,

das bedeutet also dass quasi die Energie zum Hochschießen, die selbe ist wie zum runterfliegen? (nur mit anderem Vorzeichen evtl.)

Danke und Gruß
Sandra

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

Also die Ausführungen von FenStrat sind auf jeden fall korrekt.

Um den Luftwiderstand zumindest zu schätzen, bräuchte man
die Form und das Volumen der Masse. Je nach dem wie die geformt ist ist es dann einfacher oder schwieriger den potentiellen Luftwiderstand einzuschätzen.

Aber was genau ist denn die Aufgabe beim Projekt?
Einfach nur das auszurechnen?