Physik Aufgabe Hilfe?
Hallo, könntet ihr mir die b) erklären? An einem regnerischen Wochenende im Sommer 2017 fielen im Münchner Osten innerhalb kurzer Zeit so viel Regen, dass in allen Töpfen das Wasser 50 mm hoch stand.
a)
Berechne, wie viele Liter pro Quadratmeter dies waren. Da habe ich 0,05m x1 = 0,05m2=50l
b)
Die beregnete Fläche war ca. 30 km2 groß, die Wolken befanden sich in einer Höhe von ca. 1,5 km. Berechne, wie viel Energie bei diesem Platzregen insgesamt freigesetzt wurde. Aber ich verstehe das nicht:
Ich würde rechnen: Epot=mgh
m=p(rho) x V=1000kg/m3 x 30km2 x 1,5km= 450000t=450000000kg
Epot=450000000kg x 10m/s2 x 1500m = 6750000000000J
2 Antworten
Um die Energie, die bei dem Platzregen freigesetzt wurde, zu berechnen, müsste man zunächst wissen, wie viel Regen tatsächlich gefallen ist. Wenn in allen Töpfen das Wasser 50 mm hoch stand, bedeutet das, dass pro Flächeneinheit (z.B. pro Quadratmeter) 50 mm Regen gefallen sind. Wenn man nun die beregnete Fläche von 30 km² berücksichtigt, könnte man die Menge an gefallenem Regen ermitteln.
Die Menge an gefallenem Regen könnte man dann mit dem sogenannten Arbeit-Energie-Satz berechnen, um die freigesetzte Energie zu ermitteln. Der Arbeit-Energie-Satz besagt, dass die Energie, die bei einer Bewegung freigesetzt wird, gleich der Arbeit ist, die dafür aufgewendet wurde, und zwar in Joule (J). Die Arbeit, die bei der Bewegung von Regen freigesetzt wird, ist gleich der Masse des Regens mal der Höhe, die der Regen von der Wolke bis zum Boden fällt, mal der Schwerkraftbeschleunigung g.
In diesem Fall würde man also die Masse des Regens (in kg), die Höhe, die der Regen von der Wolke bis zum Boden fällt (in m) und die Schwerkraftbeschleunigung (9,81 m/s²) kennen müssen, um die Energie zu berechnen. Die Masse des Regens könnte man aus der Menge an gefallenem Regen und der Dichte von Wasser berechnen (die Dichte von Wasser beträgt etwa 1000 kg/m³). Die Höhe, die der Regen von der Wolke bis zum Boden fällt, beträgt in diesem Fall ca. 1500 m, da sich die Wolken in einer Höhe von ca. 1,5 km befanden.
Mit diesen Informationen könnte man die Energie, die bei dem Platzregen freigesetzt wurde, wie folgt berechnen:
Energie = Masse des Regens * Höhe * g
a--- bis auf die Einheit ist das ok --- es sind 0,05 m^3
b--- Epot ist schon ok aber ich kann deine Zahlen nicht verstehen.......
Gesamtmasse auf 30km^2 = 0,05m * 30km^2 * rho
m*g*h = energie
die Masse ist Fläche * wasserhöhe * rho. die Fallhöhe dieser Masse ist 1,5 km
achso ich bin jetzt von der beregneten fläche ausgegangen
... irgendwo verstehen wir uns nicht. die beregnete Fläche ist 30km^2, Auf dieser Fläche stehen 50mm Wasser, die entsprechende Wassermasse ist
m-Wasser = 30km^2 * 0,05m * rho . . . und diese Menge fält (m*g*h) 1,5 km runter
aber warum x 0,05m, ich habe mal 1,5km gerechnet