kinetische energie/potentielle energie

Wenn man einen Gegenstand aus einer bestimmten höhe fallen lässt, ist die kinetische energie an einer bestimmten stelle doppelt so hoch wie die potentielle.

wie kann man diese stelle berechnen? Oder gibt es diesen Punkt überhaupt, da man diese beiden energien doch eigentlich gleichsetzen kann?

Answer 1

[Halswirbelstrom]

Hi,

Beim freien Fall eines Körpers aus der Höhe h ist die kinetische Energie des frei fallenden Körpers doppelt so groß wie die potentielle Energie, wenn 2/3 der anfänglichen potentiellen Energie in kinetische Energie umgewandelt sind. Dabei ist der Körper 2/3 der Höhe h tief gefallen und befindet sich in diesem Augenblick folglich in der Höhe 1/3 h.

MfG

Answer 2

[Karl37]

Ein solchen Punkt kann es wegen dem Energieerhaltungsgesetz nicht geben. Die Abnahme der poteniellen Energie ist zu jedem Zeitpunkt des Fall gleich der Zunahme der kinetischen Energie (bei reibungslosen Fall). Bei einem Fall mit Reibung kann die Zunahme der kinetischen Energie nicht größer, sondern stets nur kleiner werden. Daher kann es hier einen Punkt geben, indem die kinetische Energie genau der Hälfte der poteniellen Energie entspricht.

Comments

[weckmannu]

Man fragt hier nicht nach der Zunahme, sondern den momentanen Werten der beiden Energieformen.

Answer 3

[statechanger]

Nun, die potentielle Energie nimmt ja immer weiter ab, bis der Gegenstand am Boden dann eine potentielle Energie von Null hat.

Die kinetische Energie nimmt immer mehr zu.

Es gibt also mit Sicherheit einen Punkt, für den gilt, dass die kinetische doppelt so groß ist wie die potentielle.

Du musst dann nur setzen:

E(kinetisch)=2 x E(potentiell)

Für die beiden setzt Energien setzt Du die passende Formel einfach ein und löst nach der Höhe auf.

Comments

[Soxer]

okay.. das klingt schon mal logisch

kann man diese aufgabe berechnen, wenn nur die höhe gegeben ist?

ich müsste dann ja theoretisch zuerst die geschwindigkeit berechnen, indem ich E(kin) und E(pot) gleichsetze oder?

Answer 4

[stekum]

Wenn er aus der Höhe H fällt, hat er in der Höhe h die Lageenergie ∆W = mg(H – h) verloren. Sie hat sich in Bewegungsenergie ½ m v² verwandelt. Die soll nun doppelt so groß sein, wie die Lageenergie mgh dort, also mg(H – h) = mgh. Lösung h = ⅓ H.

Aber die Lösung von Halswirbelstrom ist eleganter und kürzer.

Answer 5

[dompfeifer]

Wenn die Fallhöhe auf 1/3 verringert ist, ist auch die potentielle Energie auf 1/3 verringert. Die Summe von potentieller und kinetischer Energie ist immer gleich. Also ist bei der Fallhöhe 1/3 die kinetische Energie bei 2/3 der Gesamtenergie angekommen. Dabei ist sie doppelt so hoch wie die potentielle Energie.