Physikaufgabe zu Energie

Hans baut aus 5 Holzwürfeln (jeder hat die Masse 87,5 g und die Kantenlänge 5,0 cm) einen Turm. Welche Hubarbeit ist dafür vorgesehen?

Kann ich hier mit der potentiellen Energie rechnen, das heißt mit der Formel: Epot = m * g * h ?

Answer 1

[stekum]

Ein Würfel hat das Gewicht G = m • g = 0,0875 kg • 9,81 m/s² = 0,858...N

Den untersten Würfel braucht Hans nicht zu heben. Der Schwerpunkt des 2.ten Würfels muss um h = 5cm gehoben werden, dafür braucht man die Hubarbeit W₂ = G • h = 0,858..N • 0,05m = 0,0429.. J.
Der 3.te Würfel wird um 2h = 10cm gehoben, Hubarbeit W₃ = 2W₂ . Ähnlich W₄ = 3W₂ usw. Insgesamt braucht man die Hubarbeit 10W₂ = W = 0,429.. J.

Einfacher geht es auf folgende Weise: Der Schwerpunkt der 4 obersten Würfel liegt nach dem Turmbau in 15cm Höhe, musste also um 12,5cm gehoben werden.
Hubarbeit also 4G • 12,5cm = 4G • 2,5h = 10Gh = 10W₂

Answer 2

[LtLTSmash]

Wenn du Verlustfrei rechnest dann ja. Denk aber dran, das jeder Würfel eine andere Hubhöhe hat(0,5,10,15,20cm)

Answer 3

[8Bluefire8]

Ja, die gesamte Hubarbeit ist gleich der Summe der potentiellen Energien aller Würfel.