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Nachricht |
Brain21
Gast
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 Brain21 Verfasst am: 24. Aug 2014 17:30 Titel: Gesetze der Energie |
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Meine Frage:
Hallo habe gerade wieder bei einer Aufgabe probleme:
Ein Auto kommt aus 30 km/h bei gegebener
Bremskraft nach einem bestimmten Bremsweg zum
Stand. Welche Geschwindigkeit hat das Auto bei
derselben Bremskraft an dieser Stelle noch, wenn die
Anfangsgeschwindigkeit nicht 30 km/h sondern
50 km/h war?
Meine idee wäre irgendwie mit der Bewegungsenergie zu arbeiten:
Ekin = 1/2*m*v^2
Aber ich verstehe jetzt einfach nciht was ich hier genau denken soll?
Meine Ideen:
gepostet |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Aug 2014 17:55 Titel: |
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Im ersten Fall wird die gesamte kinetische Anfangsenergie in Reibenergie F*s umgewandelt. Im zweiten Fall ist die Reibnenergie dieselbe wie im ersten Fall (gleiche Bremskraft, gleicher Bremsweg). Nun stell' mal für beide Fälle die Energiebilanz auf. |
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Brain21
Gast
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| Brain21 Verfasst am: 24. Aug 2014 18:11 Titel: |
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1 Fall
F*s = 1/2*m*30^2
2 Fall
F*s = 1/2*m*50^2
Wie gehe ich genau weiter vor? |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 24. Aug 2014 18:31 Titel: |
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Du scheinst das mit den Energien nicht verstanden zu haben.
Es geht auch ohne Energien (nach Newton):
Für einen Körper, der sich mit konstanter Beschleunigung bewegt, gilt:
v2^2 = v1^2 + 2*a*s
wobei
v1 ... Anfangsgeschwindigkeit
v2 ... Endgeschwindigkeit
a ... Beschleunigung
s ... zurückgelegter Weg
Für beide Autos ist 2as gleich. Wir nennen 2as = b.
Stelle für beide Autos die obige Gleichung auf. Das ergibt zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten v2 und b.
Wir suchen ja nur v2.
(Achtung auf die Vorzeichen). |
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Brain21
Gast
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| Brain21 Verfasst am: 24. Aug 2014 18:44 Titel: |
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Leider müssen wir die Aufgabe mit energien lösen 
Aber welche formel ist das überhaupt jumi? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Aug 2014 20:02 Titel: |
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| Brain21 hat Folgendes geschrieben: | | Leider müssen wir die Aufgabe mit energien lösen |
Das bedeutet nichts anderes, als den Energieerhaltungssatz anzuwenden. Das ist im Allgemeinen auch einfacher als alles andere.
Noch einmal: Im ersten Fall wird die gesamte kinetische Anfangsenergie in Reibenergie umgewandelt:
Im zweiten Fall wird nur ein Teil der kinetischen Anfangsenergie in Reibenergie umgewandelt, der Rest bleibt als kinetische Endenergie übrig:
Für Wr setzt Du den Ausdruck aus der ersten Gleichung ein:
(1/2)*m kürzen:
Nach ve auflösen:
Zahlenwerte einsetzen kannst Du eventuell selber, oder? |
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Brain21
Gast
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| Brain21 Verfasst am: 24. Aug 2014 20:48 Titel: |
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Was für ein wert ist vo1 ,v02 ?
Das hier :
v01 = 30km/h
v02 = 50km/h
? |
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Brain21
Gast
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| Brain21 Verfasst am: 24. Aug 2014 20:53 Titel: |
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Und woher weiss man das v02 auf der linken seite der gleichung steht ?
Das ist schwer zu verstehen. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Aug 2014 23:08 Titel: |
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| Brain21 hat Folgendes geschrieben: | Und woher weiss man das v02 auf der linken seite der gleichung steht ?
Das ist schwer zu verstehen. |
Nur nicht so pessimistisch! Beschäftige Dich mal mit dem Energieerhaltunssatz. Der besagt, dass Energie nicht verloren gehen, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt werden kann.
Im vorliegenden Fall 2 - das ist der mit der höheren Anfangsgeschwindigkeit - ist die kinetische Anfangsenergie
Die wird umgewandelt in Reibenergie
allerdings nicht vollständig. Da bleibt noch was übrig, nämlich die kinetische "End"energie, die nach der Bremsstrecke s noch übrig ist.
Laut Energieerhaltungssatz muss also die kinetische Anfangsenergie gleich sein der Reibenergie plus der kinetischen Endenergie.
Denn es kann ja von der Anfangsenergie nichts verloren gehen.
Die obigen Terme in die Energiegleichung eingesetzt, ergibt
Du könntest die Gleichung natürlich auch andersrum schreiben. Dann stünde v02 nicht auf der linken, sondern auf der rechten Seite der Gleichung.
Die Reibnergie ist im zweiten Fall genauso groß wie im ersten, denn laut Aufgabenstellung wirkt dieselbe Bremskraft F auf derselben Srrecke s. Da im ersten Fall die kinetische Anfangsenergie vollständig in Reibenergie umgewandelt wurde
kannst Du für F*s auch die kinetische Anfangsenergie des ersten Falles einsetzen:
Alles Weitere wie gehabt. |
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Brain21
Gast
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| Brain21 Verfasst am: 24. Aug 2014 23:16 Titel: |
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Danke GVC . Es ist mir ein wenig klarer geworden.
Hoffentlich kann ich es in den nächsten Aufgaben umsetzen.
Aber du verstehst kannst schon gut physik . 
Studierst du das? |
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