Contents   Index

Elastische Energie - Federenergie

1. Arbeit$=$Kraft$\cdot{}$Weg

   Man kann einem System Arbeit zuführen und dadurch seine kinetische oder potenzielle Energie, seine Wärmeenergie, etc. erhöhen.

   

2. Die Kraft der Feder ist proportional zur Dehnung (Hooksches Gesetz):
   $$F=D\cdot{}s$$

   
   $s_2=2\cdot{}s_1$
   $s_3=3\cdot{}s_1$

   

   Fläche$=\frac{1}{2}\cdot{}F\cdot{}s=\frac{1}{2}\cdot{}\left(D\cdot{}s\right)\cdot{}s=\frac{1}{2}\cdot{}D\cdot{}s^2$

1. Extemporale aus der Physik (Gruppe B)

1. Edmund spritzt mit dem Wasserschlauch senkrecht in die Höhe. Er schätzt, dass das Wasser bis in $5,50m$ Höhe spritzt. Welche kinetische Energie hat der Wassertropfen $m=1g$ nach dem Verlassen der Spritzdüse?

   $W_{pot}_{oben}=m\cdot{}g\cdot{}h=1g\cdot{}9,81\frac{N}{kg}\cdot{}5,50m=0,001\cdot{}9,81\cdot{}5,50Nm=0,053J$

2. Mit einer um $5cm$ zusammengepressten Schraubenfeder der Federhärte $D=5\frac{N}{cm}$ wird eine Murmel der Masse $5g$ auf einer Fahrbahn nach oben geschossen. Welche Energien sind im Spiel, wie werden sie nacheinander ineinander umgewandelt und wie hoch steigt die Murmel beim ersten Mal?
   
   

   Abschuss

   Beim Abschuss beträgt die kinetische Energie $W_{kin}=m\cdot{}g\cdot{}h=0,62J$.

   Gewinnen an Höhe

   Während die Kugel an Höhe gewinnt, wird ihre kinetische Energie in potenzielle umgewandelt.

   Maximale Höhe

   Bei $12,74m$ Höhe beträgt die elastische und die kinetische Energie 0, die potenzielle Energie dagen erreicht ihr Maximum von $0,62J$.

  Contents   Index