Aufgaben zum Energieerhaltungssatz

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Andreas Gerhardt
vor 7 Jahren
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1 Aufben zu nerieerlunz. Bei Zuenellen eine eiezue wird ein Won i Me bereieell. r roll einen Ablufber i de eiunwinkel,7 von einer Höe,0 i der Anfnecwindikei,40 - inb und bewe ic dnn in der orizonlen bene erdlini weier. nln de een Wee berä die ilere eibunzl 0,000. Berecnen Sie die Läne de orizonlen Wee, den der Won bei Aurollen bi zu Sillnd fren würde.. Welcer Werro in l/in i erforderlic, wenn bei eine Gefälle von 4,5 bei einer Werurbine eine Leiun von 70 kw benoen werden oll? Der Turbinenwirkunrd berä 80 %.. Die zwei Pufferfedern eine ienbnwen (0 Me) werden u je 0 c einedrück, wenn dieer i der Gecwindikei - uf ein fee Hinderni prll. Wie roß i die ederkonne einer jeden eder? 4. Bei Brevoränen vollzieen ic nerieuwndlunen. in LKW i der Gee 5 fär i konner Gecwindikei uf einer 8 k lnen Srecke u der Höe 800 über de Meerepieel bi uf 64 Höe erb. Berei one inz der Breen ri ein breender Krfber (rwidernd) von 5,0 % de Gewickrfbere uf. Berecnen Sie die Wäre, die die Breen de LKW bei der Abwärfr ufneen. 5. ) ine Me oll enkrec uf die Höe eoben werden. Zu diee Zweck wird ie län der eren Teilrecke leicföri o becleuni, d ie drüber inu noc u die zweie Teilrecke ei. Welcer Audruck erib ic für die erforderlice Becleuniun? b) in Arbeier wirf einen Sck i der Me 50 k i eine Krfufwnd von 600 uf die Sculer (Geöe,50 ). Welce Teilrecke er uner Krfufwnd zu überwinden, und wie lne duer der ee Vorn?

2 Löunen. e.: Löun: 0 k e.: α,7,0 v 0,4 µ 0,00 neriebercun: Der Won beiz oben uf de Ablufber eice nerie, d er eine Anfnecwindikei, und poenielle nerie, d er eine Höe über de rdboden. Bei Herbrollen wird u der een poeniellen nerie eice nerie. Ddurc änder ic der Geenerieber de Won noc nic. D ber die eibun wirk, wird nerie in in or von Wäre beeben. Der Geenerieber ni ddurc b. A nde de Ablufbere er lo die eice nerie de Anfn + poenielle nerie durc d Hinbrollen durc die eibun verloren enene nerie. oll der Won dnn uf den Gleien enln, wird eine eice nerie volländi in Wäre durc eibun uewndel. r ko zu Sillnd, wenn die ee nerie in Wäre uewndel wurde.. Wie roß i die nerie nde de Ablufbere? + e po r v 0 k 080 J (,4 ) po po po J k9,8 Alleein i die verrice Arbei Krf l We. Die wirkende Krf i die eibunkrf und der We die Läne de Ablufbere. Die Läne de Ablufbere eräl n über den Winkel und die Höe: inα inα ür die Berecnun der eibunkrf benöi n noc die orlkrf. D i die Krf, die enkrec uf die Unerle wirk. coα G Di wird die eibunrbei:

3 µ G coαµ inα 0 coαµ inα 049 J k9,8 co,7 0,00 in,7 Di i die Geenerie in or von eicer nerie nde de Bere 997 J. Diee nerie wird durc eibunrbei in Wäre uewndel: µ W W µ W µ Die orlkrf i ier die Gewickrf. W µ 0487 J 0 k9,8 56 0,00 Anwor: Der Won knn xil 56 wei rollen. Üblic i, d er vorer n den Zu öß, der erde zueneell wird.

4 . e.: Löun: Anwor: 4,5 e.: P 70kW η 0,8 60 D Wer beiz in 4,5 Höe eine beie poenielle nerie, die bei Herbürzen in eice nerie uewndel wird. Diee nerie wird in der Werurbine in elekrice nerie uewndel. Die Leiun de erbürzenden Wer u lo o roß ein wie die elekrice Leiun der Turbine (uner Berückiciun de Wirkunrde!) P P η el ec po η Pel η Pel Pel η 700 W 60 9,8 4,5 0,8 90 k D ein Kilor Wer eine Voluen von eine Lier enpric, üen pro Minue Lier erbürzen.

5 . e.: Löun: Anwor: 00 k e.: D v 00 D e zwei edern ind, berce n eine Me von 5 und dzu eine eder. Die ypice Größe für die eder i die ederkonne. Sie ib n, welce Krf nowendi i, u eine eder u zuenzudrücken und berecen ic i: D Dzu i eine beie nerie nowendi, die nc de Spnnen der eder l ederpnnenerie in der eder i. Diee nerie ko von der eicen nerie de ienbnwen, der j bei Aufprll bi zu Sillnd bebre wird. r ib lo eine ee nerie n die edern b. pnn pnn D D D v v D D D k ( ) ( 00 ) k v v inei: k [ D] k ine eder de Puffer eine ederkonne von 500 k/.

6 4. e.: Löun: Anwor: br 50 k e.: Q ,05 D die Gecwindikei bei der Abfr konn bleib, änder ic die eice nerie nic. Die Wäre, die die Breen ufneen, ko nur durc die Abne der poeniellen nerie zunde. wird ber nic die ee poenielle nerie in Wäre uewndel. in Teil e berei über den rwidernd "verloren", wird lo durc eibun in ndere nerieforen uewndel (Wäre, eice nerie der beween Luf...) il lo: Q Q Q 50 br br l k9,8 ( ) 0,05 50 k9,8 80 Q 65,MJ Die Breen üen eine nerie von 65, MJ ufneen. U welce Teperur ie ic dnn erwären, än vo Meril, der Me owie der Külun b. Die Breen üen eine nerie von 65, MJ ufneen.

7 5. e.:, k e.:, Löun: ) I eren Teilück wird Becleuniunrbei und Hubrbei verrice. Der Körper eräl ddurc eice und poenielle nerie. Die eice nerie wird i zweien Teil durc Hubrbei in poenielle nerie uewndel und bei die Höe. il lo: v W Die Gecwindikei berecne ic nc den Geezen der leicäßi becleunien Beweun: v und v ineez erib d b) Becleuniun: ( ),9 + Berecnun der Höe:, +

8 Berecnun der Zei: Die Höe berä 0,7. Die Beweun bi in Höe i i becleuni. Die Beweun i Teilück i bbreend i.,06 e 0,,9 Anwor: ) ür die Becleuniun erib ic der Audruck b) Der Arbeier uß die Krf bi in eine Höe von, wirken len. Der ee Vorn duer,9.

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