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Energie

Aufgaben zum Themengebiet "Energie", Teil 2

Arbeitsauftrag

Welche verschiedenen Energieformen liegen bei einem wie in der folgenden Skizze beschriebenen Ballwechsel im Tennisspiel vom Abschlag über dem höchsten Punkt bis zur direkten Annahme vor und in welcher Reihenfolge werden sie ineinander umgewandelt (ohne Berücksichtigung der Reibung)?

Abb.1

Lösung

Arbeitsauftrag

Eine Kugel der Masse m = 100 g werde von einer um x = 20 cm eingedrückten Feder (Federhärte D = 5 Nm-1 ) abgestoßen. Nach Verlassen der Feder läuft sie reibungsfrei eine Spirale mit Radius 1 m und Höhe 10 m hinunter. Die auftretende Rotationsenergie soll hierbei der Einfachheit halber vernachlässigt werden. a) Welche Anfangs- (beim Eintritt in die Spirale) und welche Endgeschwindigkeit hat die Kugel? b) Welche Kraft hält die Kugel auf der Kreisbahn und wie groß ist diese? c) Bis auf welche Höhe H läuft die Kugel eine angeschlossene Rampe reibungsfrei hinauf? Überlegen Sie zunächst, ob die Kugel höher läuft als die Ausgangslage von h = 10 m oder nicht! d) Welche Endgeschwindigkeit hätte die Kugel erreicht, wenn sie aus der Höhe von 10 m nach Verlassen der Feder direkt fallengelassen würde?

Lösung

Aufgabe

Es trifft ein Ball der Masse m und der Geschwindigkeit v , versetzt um eine Strecke b , elastisch auf einen ruhenden Ball der gleichen Masse m. Von Reibung und Rotation ist abzusehen. Unter welchem Winkel laufen die Bälle nach dem Stoß auseinander?

Bitte eine Auswahl treffen.

Bitte eine Auswahl treffen.

richtig

falsch

teilweise richtig

Dies ist die richtige Antwort

90 °

Hängt vom Radius der Bälle ab

45 °

180 °

Hängt von der Masse m ab

Hängt von der Geschwindigkeit v ab

Keine der Antwortmöglichkeiten ist richtig.

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Hilfe 1 von 1

Versuchen Sie für diesen Fall aus Impuls- und Energieerhaltungssatz eine allgemeine Aussage über v 1 und v 2 zu erschließen.

Begründung

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