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hello bewegungsenergie

Aufgabe 1

In einem britischen Dokumentarfilm über die Schlacht von Agincourt (1415) wurde behauptet, dass die Pfeile, die mit dem englischen Langbogen abgeschossen wurden, bei einer Geschwindigkeit von 37.9 m/s und einer Masse von 63 g eine Energie von 38 J hätten. Passt das ungefähr zusammen?

Lösung:    W = ½ 0.063·37.9² = 45.246915 J     Richtige Grössenordnung


Aufgabe 2

Bei welcher Geschwindigkeit in km/h hat ein PKW der Masse 1200 kg eine Bewegungsenergie von 1 MJ?

Lösung:     v = √ {2W/m} = 40.8 m/ s = 147 km/h


 Aufgabe 3

Ein Auto (m = 950 kg) wird in 4.0 s von v = 50 km/h auf v = 90 km/h beschleunigt.

a) Berechnen Sie die Beschleunigungsarbeit!

b) Ermitteln Sie, welche Geschwindigkeit der Wagen mit der gleichen Beschleunigungsarbeit erreicht hätte, wenn er aus dem Stand beschleunigt worden wäre!

Lösung:

a) a = (90 -50) ÷ (3.6 ·4) =2.77777777 m/s²=2,778 m/s²

F = m·a= 2638,88888 = 2639 N

s = t · ½(v + v ) = 4 ·70 /3.6 = 77.777777 = 77.8 m

W = F ·s = 205246,90461 = 205.2 kJ

W =½ m (v - v )² = ½ m (v+v )· (v - v)= ½ 950·40·140/3.6/3.6 =205246,913580 = 205.2 kJ

b) v = √ {90²- 50² } = 74,83314773 = 74 km/h      oder     v = √{2W/m}


René Descartes sitzt in einer Bar bei einem Drink. Der Barmixer fragt ihn, ob er noch einen möchte. "Ich denke nicht," sagt er und verschwindet in einem Hauch von Logik.


Descartes walks into a bar.

The bartender walks up to him and says, “Would you care for a drink?”

Descartes replied, “I think not.” and disappears.


Aufgabe 2

Eine Rangierlokomotive der Masse 12.5 t wird durch die konstante Kraft 1.5 kN entlang der Schiene aus der Ruhelage heraus beschleunigt. Die Beschleunigungsstrecke beträgt 0.6 km.

a) Wie gross ist die verrichtete Beschleunigungsarbeit?

b) Welche Endgeschwindigkeit erreicht die Lok nach dem Beschleunigen?

c) Wie gross ist dann die kinetische Energie?

d) Auf welche Höhe könnte man mit dieser kinetischen Energie die Lok anheben?

(Die Reibung kann vernachlässigt werden)

Lösung:

a) W = F·s = 1500 · 600 = 900000 J =900 kJ

b) a = 1500 ÷ 12500 = 0.12 m/s²

v = √ {2as} = 12 m/s

c) W = ½ mv² = 900 kJ

d) h = W ÷ mg = 7,2 m

Hinweis: Beweis für Bewegungsenergie ½ mv²