Arbeit berechnen

bumchack · Anmeldungsdatum: 31.10.2018 Beiträge: 36

Hallo,

hab Schwierigkeiten mit einer Aufgabe. Es soll die Arbeit W = Integral F*dr berechnet werden, mit der ein Ball mit m = 10 g mit anfänglichen v=10 m/s aus der Höhe 1.70m genau über dem Koordinatenursprung auf eine max. Höhe von 1.87m zu werfen. dr soll mit einem Ausdruck ersetzt warden, der dt beinhaltet. Auf die Maximalhöhe fliegt der Ball in 0,03s.

Bis jetzt bin ich soweit:

F=m*a=m*dv/dt

Also ist W = Integral von t1 auf t2 F*v*dt ?

Wenn das richtig ist, wie gehts weiter um die Arbeit zu berechnen ?

Gast002 · Gast

Hallo,

die Aufgabe scheint mir unklar formuliert zu sein. Mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s und einer Starthöhe von 1,70 m erreicht der Ball sicher nicht nur eine Scheitelhöhe von 1,87 m (max. Höhe).
Kannst Du bitte mal den Originalwortlaut der Aufgabe schreiben?

Beste Grüße

bumchack · Anmeldungsdatum: 31.10.2018 Beiträge: 36

Der genaue Wortlaut ist als Bild im Anhang angefügt. Danke im Voraus!

Gast002 · Gast

Hallo,

vielen Dank für den Originaltext. Jetzt wird mir die Aufgabe klarer. Ganz wichtig ist, daß Du den Text oberhalb der Fragestellung mit einbeziehst. Es wird ein anderes Kraftfeld angegeben, als das Gravitationsfeld auf der Oberfläche der Erde.

Auch die Aufgabe a) solltest Du lösen, ehe Du mit b)weitermachen kannst. Allerdings muß ich sagen, daß sie so wie sie dasteht, nicht lösbar ist. Als Krafteinheit könnte man ja alles mögliche einsetzen (kp, mN, dyn, N, ...). Es muß halt nur eine Krafteinheit sein. Auch für die Längenwerte y und z kann man wieder alle möglichen Einheiten annehmen. Aber setze mal Newton und Meter an, dann kommen am Ende auch die zur Kontrolle angegebene Zeit von 0,03333s raus.

Dann bedenke, daß der Ball im Koordinatenursprung losgeworfen wird und berechne die wirkende Kraft. In welche Richtung geht die Kraft? Was heißt das für die Bewegung des Balls? (Hierbei gilt es die nächste Schlampigkeit der Aufgabenstellung zu überwinden: es steht nicht da, in welche Richtung die Anfangsgeschwindigkeit des Balls zeigt. Nimm an senkrecht nach oben, also in z-Richtung).

Wenn Du es bis hier geschafft hast, bleibt nur noch eine einfache Bewegung mit konstanter Beschleunigung übrig, deren Weg-Zeit-Gesetz aus der Schule bekannt ist. Auch die Integration ist dann möglich, da Kraft und Weg bekannt sind.

Beste Grüße