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Energie: Idee
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:18 So 18.05.2014
Autor: zayna

Aufgabe 1
Sie sind Astronaut und machen auf der Erde (gE= 10m/s²) und auf dem Mond (gM= 2 m/s²) folgendes Experiment:

1. Sie werfen einen Stein mit einer Anfangsgeschwindigkeit v0= 10 m/s senkrecht nach oben.
a) Welche Höhe erreicht der Stein auf der Erde (Ekin und Epot benutzen).
b) Höhe auf dem Mond?
c) Wie beeinflusst die Masse des verwendeten Steines den Ausgang der in a) und b) getätigten Experimente?

Aufgabe 2
2. Am Ende der Flugbahn wir die Stärke des Aufpralls (Ekin) der Steine mit einer empfindlichen Messapparatur gemessen.

d) Vergleichen Sie die Ergebnisse, wenn sowohl auf dem Mond wie auch auf der Erde Steine gleicher Masse geworfen wurden.

e) Hängt der gemessene Wert von der Masse ab?

zur 1. Aufgabe:

ich weiß das ich Ekin und Epot gleichsetzen muss. Ich weiß aber nicht genau welche Anfangswerte und Endwerte richtig sind und wie ich dann weiter komme.

Anfang
Ekin= m*g*h = m*9,81*0m = 0J
Epot = 1/2 *m*v = 1/2 * m* 10 = 5 J

Ende
Ekin = m * 9,81 * h???? = wie weiß ich dort h? über die Weg-Formel s=a/2 * t²+v0*t+x0?

Epot= 1/2 *m*v????, ist v dort auch 10 m/s?


Zu den anderen Aufgaben habe ich leider nichtmal einen Ansatzpunkt...



        
Bezug
Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:41 So 18.05.2014
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Warum möchtest du denn die Höhe h einsetzen? Genau nach der ist ja gefragt!



Am Anfang gilt:

[mm] E_{pot}^{vorher}=mgh=mg*0m=0J [/mm]
[mm] E_{kin}^{vorher}=\frac12mv^2=5J [/mm]

Wenn der Stein den höchsten Punkt erreicht, steht er kurz still, und besitzt ausschließlich pot. Energie:

[mm] E_{pot}^{nachher}=mgh [/mm]
[mm] E_{kin}^{nachher}=0J [/mm]


Die Gesamtenergie ist unverändert, aber eine der beiden Energien ist jeweils =0:

[mm] \underbrace{E_{pot}^{vorher}}_{=0J}+E_{kin}^{vorher}=E_{pot}^{nachher}+\underbrace{E_{kin}^{nachher}}_{=0J} [/mm]

und damit:

[mm] 5J=E_{pot}^{nachher} [/mm]


bei Aufgabe 2) sollst du nur angeben, mit welcher Energie der Stein aufschlägt (h=0)

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Energie: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:20 Di 20.05.2014
Autor: zayna

aaah, also war mein ansatz nicht ganz so verkehrt!

Dann habe ich jetzt 5m auf der Erde und 25m auf dem Mond raus.

wie ist das bei 1c und 2. denn genau?



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Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:22 Di 20.05.2014
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Es ist noch gefragt, in wie fern die Masse in die Höhe auf Erde und Mond eingeht. Wie ist das denn, wenn du einen doppelt so schweren Stein nimmst? Wie ändert sich die Höhe?

Und zur 2) habe ich dir schon geschrieben: Du sollst die Energie berechnen, die der Stein hat, wenn er nach dem Flug wieder zurück auf den Boden kommt.

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Energie: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:07 Mi 21.05.2014
Autor: zayna

1e) - > wenn die Masse bei beiden gleich ist, sieht man, dass die Höhe auf dem Mond höher ist als auf der Erde.

wenn ich in meine gleichung 10kg oder 20kg einsetze verändere ich die höhe anscheinend nicht, weil ich sie wegkürzen kann. Also hat die Masse insofern keine Auswirkung auf die Höhe,

ist das richtig?

--------
zu 2 d) Nehme ich an, dass m=10kg beträgt und es in die Ekin Formel am Ende einsetze wäre es doch: Ekin= 0,5 * 10kg* 0 m/s² = 0J
sowohl auf dem Mond als auch auf der Erde. Die Stärke des Aufpralls ist bei beiden gleich, weil????

2e) Fazit wäre doch hier, dass die Masse auch keine Auswirkungen hat, weil die Geschwindigkeit (v) 0 ist, richtig?



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Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:39 Do 22.05.2014
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Im ersten Fall ist es richtig, die Masse spielt keine Rolle.


Im zweiten Fall ist gefragt, mit welcher Energie der aufschlag erfolgt. wenn du einen Autounfall betrachtest, müssen da auch große Energien beteiligt gewesen sein, um die Autos so zu beschädigen. Allerdings ist ihre Geschwindigkeit nach dem Unfall ja 0. Hier mußt du die Geschwindigkeit kurz vor dem Stoß benutzen.

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Energie: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:12 Do 22.05.2014
Autor: zayna

ja aber ich hab doch die geschwindigkeit, kurz vor dem aufstoß, gar nicht. wie soll ich das denn berechnen?

Sorry aber ich versteh das so nicht und leider muss ich das bis 12uhr wissen :/

Bezug
                                                        
Bezug
Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:28 Do 22.05.2014
Autor: chrisno

Die Geschwindigkeit unmittelbar vor dem Aufprallen bekommst Du ganz leicht ohne Rechnung, mit kurzem Nachdenken und der Energieerhaltung.
Was passiert mit kinetischer und potentieller Energie während der Körper immer höher steigt und dabei langsamer wird?
Was passiert also mit kinetischer und potentieller Energie während der Körper wieder herunter fällt  und dabei schneller wird?

Bezug
                                                                
Bezug
Energie: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:53 Do 22.05.2014
Autor: zayna

ach dann ist v= 10m/s

ok...ich hab jetzt mal einpaar sachen ausgerechnet.

Vorher hab ich mit W=mgh und [mm] v=\wurzel\bruch{2*W}{m} [/mm] die Geschwindigkeit ausgerechnet.

Erde: m=10kg, gE=10m/s² h=5m --> Ekin = 50J
m=20kg ---> Ekin = 100J

Mond: m=10kg, gM=2m/s² h=25m ----> Ekin=50J
m=20kg ----> Ekin = 100J

Fazit: Masse verändert die Aufprallkraft.

Frage: Sollte ich die Höhe beim Mond auch auf 5m setzen??

Bezug
                                                                        
Bezug
Energie: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:08 Do 22.05.2014
Autor: chrisno


> ach dann ist v= 10m/s
>  
> ok...ich hab jetzt mal einpaar sachen ausgerechnet.
>  
> Vorher hab ich mit W=mgh und [mm]v=\wurzel\bruch{2*W}{m}[/mm] die
> Geschwindigkeit ausgerechnet.

Das ist inOrdnung

>  
> Erde: m=10kg, gE=10m/s² h=5m --> Ekin = 50J
>  m=20kg ---> Ekin = 100J

[notok]
Was rechnest Du hier? Du hast inzwischen Höhe und Anfangsgeschwindigkeit, Du kannst Dir also aussuchen, welche Formel Du nimmst.
[mm] $W_{kin} [/mm] = [mm] \br{m}{2}v^2 [/mm] = [mm] \br{10 kg}{2}\left(10 \br{m}{s}\right)^2 [/mm] = $ ? oder
$W_pot = mgh = 10 kg [mm] \cdot [/mm] 10 [mm] \br{m}{s^2} \cdot [/mm] 5 m =$ ?

>  
> Mond: m=10kg, gM=2m/s² h=25m ----> Ekin=50J
>  m=20kg ----> Ekin = 100J

[notok]

>  
> Fazit: Masse verändert die Aufprallkraft.

Nein! Du hast hier eine Energie berechnet, keine Kraft.

>
> Frage: Sollte ich die Höhe beim Mond auch auf 5m setzen??  

Warum denn?


Bezug
                                                                                
Bezug
Energie: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:34 Do 22.05.2014
Autor: zayna

ich hatte das quadrat vergessen :)

sonst war es richtig. das ergebnis bekomme ich dann aber erst nächste woche.

danke für die hilfe :) !

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