Physikaufgabe - Kinetische Energie?
Hey ich hab folgende Aufgabe und ich komme einfach nicht auf die Höhe
Bei einem Vulkanausbruch werden Gesteinsbrocken bis in eine Höhe von 3,7km über den Kraterrand geschleudert.
a) Berechnen Sie wie groß in diesem Fall die Geschwindigkeit in Höhe des Kraterrandes ist (Luftwiderstand ist zu vernachlässigen): 269,43m/s
b) Ein zweiter, leichter Gesteinsbrocken, der mit der selben Geschwindigkeit aus dem Krater geschleudert wird hat nur 40% der kinetischen Energie des Gesteinsbrocken in (a). Welche Masse hat er im Verhältnis zu dem Sein in (a)?: 40%
c) Welche Höhe erreicht dieser Stein?
So und bei der c) komm ich einfach nicht aufs korrekte Ergebnis
2 Antworten
40% ist richtig.
Die Formel für kinetische Energie lautet E = 1/2 m * v²
Die Masse geht proportional in die Berechnung ein, also kein hoch2, keine Wurzel usw. Wenn die Energie nur noch 40% beträgt, muss die Masse auch nur 40% von der anderen sein.
Nachtrag: Achso c, sorry:
Stichwort Energieerhaltungssatz (Wir vernachlässigen ja den Luftwiderstand)
Unten beim "Abschuss" haben wir max. kinetische Energie und KEINE potentielle Energie (Höhenenergie). Oben am höchsen Punkt, also ab da, wo der Stein kurz still steht und dann wieder runter fällt, ist es anders herum. Also Max. potentielle Energie (=Höhenenergie) und KEINE kinetische Energie.
Formel E_pot = m*g*h
Auch hier kannst du sehen, dass sowohl m als auch h proportional in die Formel eingehen. Also fliegt der Stein ebenfalls 3,7 km hoch.
Als Formel ausgedrückt:
Der Stein in Aufgabe a)
E_pot = m * g * h
Aufgabe c mit 40% der Masse bzw. der Energie:
E_pot * 0,4 = m*0,4 * g * h
Du siehst also, h bleibt h.
Wenn Du a) mit
berechnet hast, sollte Dir auffallen, dass die Masse hier gar nicht vorkommt. In b) steht, dass v bei beiden Gesteinsbrocken gleich gewesen war. Also muss auch die Höhe h gleich sein. Formal nachrechnen kannst Du das so:
Damit
Danke, es geht aber um die c)
a) und b) hab ich rausbekommen.