Arbeit, die an einem Objekt verrichtet wird berechnen

Question

Aufgabe:

Ein Objekt mit einer Masse von 3,5 kg befindet sich ursprünglich in Ruhe, bevor es in 5,0 s horizontal und gleichmässig auf einen Geschwindigkeitsbetrag 10 m/s beschleunigt wird

1.)Wie gross ist die Arbeit, die an dem Objekt innerhalb von 5,0s verrichtet wird?

W=F*s

v=s/t

10m/s=s/5,0s

s= 50 m

v=at

v/t=a

10m/s/5s=2m/s^2

F=ma=3,5kg* 2m/s^2 =7 N

W=7 N *50 m= 350 Nm = 350 Joule?

Wäre das so korrekt? Das wäre mein erster Ansatz.

2. wie groß ist die momentane Leistung am Ende dieses Zeitintervalls?

-> erste Ableitung bilden, weil Leistung als die Ableitung der Arbeit definiert ist?

Ich wäre froh, wenn mir jemand weiterhelfen könnte. Danke im Vorraus.

Answer 1

Ein Objekt mit einer Masse von 3,5 kg befindet sich ursprünglich in Ruhe, bevor es in 5,0 s horizontal und gleichmässig auf einen Geschwindigkeitsbetrag 10 m/s beschleunigt wird

Hier nur mal eine Idee, wie du 1. kontrollieren könntest:

1.)Wie gross ist die Arbeit, die an dem Objekt innerhalb von 5,0s verrichtet wird?

Arbeit = Energieunterschied

Hier ändert sich nur die kinetische Energie

W = 1/2 m v^2 = 1/2 * 3.5 * 10^2 kg (m/s)^2

2. wie groß ist die momentane Leistung am Ende dieses Zeitintervalls?

Leistung = Arbeit / Zeiteinheit

Da die Arbeit nicht linear zunimmt, kann man wohl nicht einfach durch 5 teilen. Ableitung könnte funktionieren.

Comments

Bei dir kommt bei der 1.) 175 Joule raus, in meiner Rechnung 350J. Wo liegt in meiner Rechnung der Fehler?

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W=F*s

v=s/t             Hier musst du die mittlere Geschwindigkeit und nicht die maximale Geschw. einsetzen. 

(10m/s)/2 =s/5,0s

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Und wieso muss man das machen? Ich könnte am Ende das Ergebnis auch durch 2 teilen?

Answer 2

Hallo

s=v*t gilt nur für konstante Geschwindigkeit! hier wird aber beschleunigt, in 5s auf 10m/s wenn a konstant ist also a=10/5m/s^2

und s=a/2*t^2 also 25m. statt mit s=a/2*t^2 kann man auch mit der Durchschnittsgeschwindigkeit.  rechnen vd=(10+0)/2m/s und s=vd*t

natürlich kann man am Ende durch 2 teilen, man müsste dann aber sagen warum, nämlich weil man mit dem doppelten Weg gerechnet hat.Aber warum dann nicht gleich mit dem richtigen Weg rechnen?

Gruß lul

Comments

erhalte 35 W als Lösung für die Leistung nach 5s, stimmt das?

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wenn man die momentane Leistung nach 2,5s berechnen müsste, käme ich auf 70W. Wäre das auch korrekt? Oder müsste ich erneut die Arbeit in diesem Zeitintervall berechnen? Ich wäre froh, wenn Du mir schnell antworten könntest oder ggf. es ein anderer User es machen könnte. :D

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Von welcher Funktion bilde ich denn die Ableitung, wenn die Bewegung nicht linear zunimmt

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 Arbeit W=F*s , P=W'=F*s'=F*v wenn F=konst. nach 2,5s ist v=a*2,5s=5m/s, F=m*a also P=3,5kg*2m/s^2*5m/s=17,5W, ich dachte so seist du auf deine 35W bei 5s gekommen.

wie man auf 70W kommen kann ist mir schleierhaft.

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wie jetzt? 35 W sind falsch?

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Hallo die 35W bei 5 s sind richtig, die 70W bei 2,5s sind falsch.

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wie käme ich denn dann auf die Watt bei 2,5s? Ich sitze schon seit Langem an diese Aufgabe und bin so langsam am verzweifeln....

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 das hab ich doch vor 43 Minuten vorgerechnet ? Wie lies du Antworten?