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Fragestellung

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

Wenn potenzielle Energie eines abgeschossenen Pffeils in kinetische Energie umgewandelt wird, so...

A) ...nimmt die Höhe des Pfeiles zu.
B) ...nimmt die Höhe des Pfeiles ab.
C) ...ist der Winkel zwischen Gewichtskraft und Bewegungsrichtung grösser als 90°.
D) ...ist der Winkel zwischen Gewichtskraft und Bewegungsrichtung kleiner als 90°.

Laut Buch sind B und D richtig aber ich kann mir diese Situationen nicht wirklich erklären.

Meine Überlegungen

A) Wenn die höhe des Pfeiles zunimmt, steigt die potenzielle Energie in folge der an ihm verrichteten Arbeit.

B) Der Pfeil verliert an Höhe, aber nicht an Höhe in Bewegungsrichtung, folglich sinkt seine potentielle Energie aber ich sehe nicht wie diese hier in diesem Beispiel in kinetische Energie umgewandelt wird.

C) der Cosinus von 90° ist 0 dann wäre physikalisch betrachtet keine Arbeit verrichtet und es ist voraussetzung das für Energieumwandlungen Arbeit am Körper verrichtet wird.

D) Hier kann ich keine Aussage treffen, weil ich eben wie bei C schon nicht weiss welche Auswirkungen  eine grösserer oder kleinerer Winkel als 90° auf die verrichtete Arbeit haben.

Ich weiss einfach das gilt: W = Fparallel * s = F * s * cos(α)

Meine Zeichnung
Ich hab mir das so aufgezeichnet. Und Festgestellt, dass die Gewichtskraft eben doch vom Pfiel ausgesehen senkrecht nach unten zeigt, die Bewegungsrichtung eines abgeschossenes Pfeiles hab ich waagrecht horizontal nach rechts gezeichnet.

Folglich ist der Winkel eben doch 90°.

Da ich aber keine Werte für die beiden "Kräfte habe" kann ich sie nur zeichnerisch addieren und dann wäre die Bewegung des Pfeiles von links nach rechts  diagonal sinkend. Und somit der Winkel α < 90°.

Er könnte auch grösser als 90° sein, nur cos90 = 0, und vorallem weiss ich wenn am Körper eine Arbeit verrichtet wurde dass das die Voraussetzung für Energieumwandliung ist, aber wie lese ich vom Winkel ab dass Epot zu Ekin wird.

Bild Mathematik







von

1 Antwort

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Beste Antwort

Hallo limonade,

beim Abschuss erhält der Pfeil kinetische Energie

Bild Mathematik

Wenn der Pfeil nach oben fliegt, nimmt diese ab, weil sie immer mehr in potentielle Energie umgewandelt wird. Der Winkel zwischen der Gewichtskraft (Vektorpfeil nach unten) und der Bewegungsrichtung ist größer als 90°.

Wenn der Pfeil wieder nach unten fällt, nimmt die potentielle Energie immer mehr ab. Sie wird immer mehr in kinetische Energie umgewandelt. Der Winkel zwischen Gewichtskraft und Bewegungsrichtung ist kleiner als 90°.

B) und D) sind also richtig.

Gruß Wolfgang

von 6,1 k

Ok super diese Zeichnung macht alles klar, es handelt sich um eine Bewegung wie bei einem Wurf, ich nahm an dass der Pfeil wie bei Sportpfeilschiessen mehr oder weniger die ganze Strecke waagrecht fliegt und schliesslich seine Zielscheibe trifft.

Aber jetzt ist alles klar.

Das heisst es gibt wahrscheinlich drei Fälle zu unterscheiden.

Bild Mathematik

Perfekt :-)

mach ich doch gern :-)

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