Wieviel Wärme wird beim Radfahren frei?

Question

Aufgabe:

Ein Radfahrer fährt ohne in die Pedale zu treten und ohne zu bremsen bergabwärts. Auf der Höhe von 450 m.ü.M. hat er eine Geschwindigkeit von 18 km/h. Auf 410 m.ü.M. hat seine Geschwindigkeit auf 72 km/h zugenommen. Velofahrer und Velo zusammen haben eine Masse von 80 kg. 

a) Wieviel Wärme ist infolge von Reibung und Luftwiderstand entstanden? 
Nehmen sie an, dass die Reibung und Luftwiderstand nur Wärme erzeugen. 

- Meine Antwort: 600 J 

b) 20% dieser Wärme werden von den Gummireifen aufgenommen. Um wieviele Grad Celsius erwärmt sich ein Reifen ? 
Ein Reifen wiegt 460g, die spezifische Wärmekapazität von Gummi beträgt 1420J/kg*K. 

- Meine Antwort: 0.19° C

Frage: Kann das Jemand auf korektheit überprüfen ? 

Mein Rechenweg

Answer 1

Fehlerhinweis
du hast zwar 1/2 * m * v^2 angeführt
aber nur mit v gerechnet.

Mein Vorschlag
E1 = 1/2 * m * v^2 = 1/2 * 80 * 5^2 = 1000 J
E2 = 1/2 * m * v^2 = 1/2 * 80 * 20^2 = 16000 J

15000 J wurden an kinetischer Energie zugeführt

Verlust an potentieller Energie
m * g * h = 80 * 9.81 * 40 = 31392 J

31392 - 15000 = 16392 J

16392 J wurden in Wärme umgewandelt

Comments

Ist es grundsätzlich aber richtig ? Also mein Vorgang, also abgesehen vom v-quadrat ? :-)

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 nein, dein Vorgehen war völlig falsch, das solltest du doch dem Beitrag von georgborn entnehmen !

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Hallo limonade,
ich habe zunächst die kinetische Energie
am Anfang und dann die kinetische Energie
am Ende berechnet.

Während dieses Vorgangs wurde die potentielle
Energie in kinetische Energie und Verluste
umgewandelt.
Potentielle Energie wurde freigesetzt : 31392
Zuwachs an kinetischer Energie :15000
Verluste ( in Wärme umgesetzt ) : 16392

Frag nach bis alle Klarheiten beseitigt sind.

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georgborn

Ich habe es nochmal gerechnet und denke Folgendes:

Beim Abwärtsfahren verliert er an Epot-Energie.

ΔEpot = -31'400 J

Beim Abwärtsfahren gewinnt er an Ekin-Energie.

ΔEkin = 15'000 J

Ich habe zwei Energien, die theoretisch zu Wärme werden könnten. 
Jedoch glaube ich, dass die Epot nur aufgrund des Höhenunterschiedes zustande kommt und somit nicht durch Widerstand oder Reibung sich verändert.

Da wäre mit Ekin sympathischer. 

Was von den Beiden Energien geht in Wärme um und wie komme ich auf den Wert 16392 ?

Rechenweg:

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Die potentielle Energie geht zu
15000 in kinetische Energie über
und wird zu
16392 in Wärme umgewandelt.

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Hallo limo

bist du schon mal an einem Seil nach oben geklettert, und dann daran runtergerutscht? auch langsam? Was passiert deinen Händen?

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Die Hände wurden schon beim Raufklettern verdammt heiss. :D