Physik : Mechanische Formen der Arbeit

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  • Physik : Mechanische Formen der Arbeit

    Hi ich habe in Physik wunderbare Aufgaben bekommen, die ich nicht so lösen kann wäre super wenn ihr mir helfen könntet!
    Âlso da wäre einmal die Aufgabe :

    1) Für das Spannen ein er Schraubenfeder von (1) s=0cm bis s=10cm und (2) s=2cm bis s=16cm , dazu ist ein F (s) Diagramm beigelegt das für F/N 35cm auf die y-Achse und bei s/cm 18cm auf der x-Achse gelegt wurde.

    2) Für das Trennen zweier sich anziehender elektrischer Ladungen von s=1cm auf s=8cm ! (Wieder ein F(s) Diagramm welches von 9,0 auf der y-Achse und auch 9,0 auf der x-Achse geht das ganze für F/m und s/cm) Für Zeitabschnitte bis 1s darf die krumme Linie durch gerade Strecken ersetzt werden.

    So jetzt die Fragen : Erkläre dein Verfahren mit Worten ( inwiefern soll ich was erklären???)

    Dann : Wieviele der schraffierten Rechteckflächen entsprechen der Arbeit "1 J (also ein Joule)"?

    Es sind bei Diagramm 2 schraffierte Flächen vorhanden (ein Kästchen ist 1 nach rechts und 1 nach oben)

    ich meine 1J ist doch 1Nm oder nicht?? Kann man das nicht auf cm übertragen?

    Und dann stehen noch weitere Aufgaben hier die allerdings nur zum rechnen sind und zwar um die kinetische Energie (also W1 W2 Wges und das ganze auch nach dem Stoß) zu ermitteln vor und nach dem Stoß! Es sind elastische und inelastische Stoß gegeben ! Jetzt nur die Frage ob ich bei jeder Aufgabe die Formel :" 1/2*m*v² bzw. p²/2*m " benutzen kann? Wäre toll wenn ihr mir weiterhelfen könnt

    Danke im Vorraus :)
  • Aus den Diagrammen kannst Du graphisch die geleistete Arbeit ablesen.
    Man geht von der Formel W=F*s aus (Spannarbeit). Man hat jeweils s- und F-Wertepaare, die man graphisch als Linie von der x-Achse (bzw hier eher s-Achse) bis zum y-Wert deuten kann.
    Um die Gesamtarbeit, die man beim Spannen der Feder von einer Länge s1 bis zur Länge s2 leistet, zu ermitteln, muß man diese Linien alle aufaddieren; oder anders gesagt, (da diese Fläche in (1) ein Dreieck ist), man berechnet die Fläche des Dreiecks mit der einen Kathete von 0 bis 10 cm. (0,5*Grundlinie*Höhe).
    In (2) kannst Du die Figur in ein Rechteck und ein Dreieck zerlegen; die Formeln für die Flächen sollten bekannt sein. ;)

    In der zweiten Augabe brauchst Du wieder die Formel W=F*s; nur ist diesmal F die Coulombkraft, deren Formel Du in Deiner Formelsammlung finden solltest. Du kannst hier "künstlich" Dreiecke erzeugen: Zeichne in Schrittweiten von je 1 Sekunde Strecken in den gekrümmten Graphen (Sekanten von einem Funktionswert zum nächsten), wie es laut Angabe erlaubt ist. Dann kannst Du wie oben in (2) jeweils die Flächenstücke berechnen und aufaddieren.

    Zu Deinen Fragen: Zähl in der Zeichnung, wieviele Kästchen Du für zB 1 Ncm brauchst; und das mal 100. Einfach ein bißchen mit der Zeichnung arbeiten.

    1/2*m*v² für die kinet. Energie ist ok, und auch p²/2*m liefert die Energie: wenn Du p als m*v schreibst und das m kürzt, steht die andere Formel wieder da.

    Hoffe, ich konnte helfen
    Statler