Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online

Startseite » Forum » Physik => Energieumwandlung

Physik => Energieumwandlung

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: energieerhaltungssatz, Physik

Jann!k aktiv_icon

17:20 Uhr, 10.11.2009

Habe eine Frage bei folgendem Problem.

Ein Autofahrer fährt mit seinem PKW

(m =

1000kg) mit

v = 20 \frac{m}{s}

einen Berg

(α =

5°) hinauf. Er kuppelt den Motor aus. Wie hoch und weit kommt er bei einer konstanten Reibung von

φ = 0,02

.

Ich verfolgenden Ansatz, eigentlich ist nur die Rechnung das schwierige denke ich:

Die kinetische Energie des Autos wandelt sich um in Reibungsenergie und potentielle Energie.

Daher:

E_{K} = E_{R} + E_{P}

E_{K} = \frac{m}{2} \cdot

v²

\Rightarrow

500kg

\cdot 400 \frac{m}{s} \Rightarrow

200kNm

E_{K} = E_{R} + E_{P} \Rightarrow

200000Nm

= F_{N} \cdot φ \cdot s + m \cdot g \cdot h

ergibt alles eingesetzt:

200000Nm = 984,8kg

\cdot 0,02 \cdot s +

1000kg

\cdot

10m/s²

\cdot h

ein bisschen ausrechnen, das was geht

200000Nm = 19,696kg

\cdot s + 10000 N \cdot h | \div

19,696kg

| \div 10000 N

1,02 = s + h

s

kann ich doch auch durch das Steigungsdreieck durch

s = \frac{h}{sin (10)}

beschreiben, oder?

also wäre dann

1,02 = \frac{h}{sin (10)} + h | \cdot sin (10)

0,18 = 2 h

0,08 = h

8cm Höhe bei einer Geschwindigkeit von 82km/h und einer Reibung von

φ = 0,02

halt ich für sehr unrealistisch.

Ihr könnt mir bestimmt helfen

P . S . :

In Bremen gib's Gott sei Dank keine Berge :-D)

MBler07 aktiv_icon

18:52 Uhr, 10.11.2009

Hi
Die Physik ist soweit richtig. Es scheitert an der Mathematik:

200000Nm = 19,696kg ⋅s+10000N⋅h|÷ 19,696kg |÷10000N

1.02 \frac{m}{k g} = \frac{1}{10000 N} s + \frac{1}{19,696 k g} \cdot h

Außerdem ist

E_{R} = F_{R} \cdot s = F_{N} \cdot μ \cdot s = F_{G} \cdot cos (α) \cdot μ \cdot s = m \cdot g \cdot cos (α) \cdot μ \cdot s

In deinem Fall also:

E_{R} = 100 k g \cdot 9,81 \frac{m}{s^{2}} \cdot cos (5) \cdot 0,02 \cdot s = 195,45 N \cdot s

Dann kannst du

s = \frac{h}{sin (5)}

ersetzen und so weitermachen wie du wolltest.

Grüße

Jann!k aktiv_icon

16:34 Uhr, 11.11.2009

Das es bei diesem Thema tatsächlich an der Mathematik scheitert wundert mich einerseits, und ärgert mich, weil ich echt einfache Fehler gemacht habe.

Aber Danke MBLer!

Liebe Grüße

675716

674946

	Status: nicht eingeloggt	Noch nicht registriert?