Physik: Energiebilanz?
Hallo,
Ich stehe vor einem kleinen Problem:
"Ein Wagen(m=0.32kg) rollt reibungsfrei eine schiefe Ebene(alpha=30°) herab.
a) Bestimmen Sie die Geschwindigkeit v1 und v2, die er nach Durchlaufen der Strecken s1=15cm bzw s2=65cm erreicht hat."
Kann ich hier jetzt einfach normal mit E=1/2×m×v^2 rechnen? Oder muss ich die schiefe Ebene mit einbeziehen?
LG und Danke!
3 Antworten
![](https://images.gutefrage.net/media/default/user/11_nmmslarge.png?v=1551279448000)
Kann ich hier jetzt einfach normal mit E=1/2×m×v^2 rechnen? Oder muss ich die schiefe Ebene mit einbeziehen?
Wieso "oder"? Beides trifft zu. Du kannst mit Ekin =1/2 m v^2 rechnen, und Du musst die potentielle Energie Epot = m g h, mit der Du Ekin dann gleich setzt, aus den Höhendifferenzen h1 und h2 errechnen, also nicht einfach s1 und s2, sondern auch alpha.
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In solchen Fällen kannst du recht schlicht vorgehen: nehme den Energiesatz.
bei einer Strecke S auf der schiefen Ebene wird der Höhenunterschied
h = s*sin(Winkel) "durchfallen".
es gilt dann Epot = Ekin
m*g*h = 1/2*m*v^2 oder g*h = 1/2 v^2
wäre nun noch Reibung im Spiel würde längs der Strecke s die Reibarbeit
F_normal * mue * s verbraten. Diese steht nicht mehr zur Beschleunigung zur Verfügung.
dann würde geltzen: E-pot - E_reib = 1/2 * m * v^2
m*g*h - m*g*cos(winkel)* mue = 1/2*m*v^2
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Die Masse des Wagens ist irrelevant, da keine Reibung berücksichtigt werden muss.
Prinzipiell gilt ja v=g*t und s= 1/2*g*t^2
Allerdings wirkt hier nicht die volle Erdbeschleunigung g=9,81m/s^2 wie beim senkrechten Fall, sondern 9,81*sin(30°)=4,91, da sich die Kraft auf der schiefen Ebene aufteilt .
Nun musst du nur noch die Formeln umstellen, nach t auflösen und dann einsetzen.