ich muss eine physik hausaufgabe machen und die aufgabe lautet: Beim Treppensteigen wird Hubarbeit verrichtet. Um welchen Betrag erhöht sich die potentielle Energie einer Person (F=750N), wenn sie 50 Stufen von je 12cm Höhe emporsteigt.
und ich weiß eben nich was die potentielle energie einer person ist
Hallo,
„Potentielle Energie“ ist nur ein anderes Wort für Lageenergie.
Lageenergie = Gewichtskraft * Höhe (Kraft in N, Höhe in m)
Gewichtskraft = Masse * Ortsfaktor (Masse in kg, Ortsfaktor in m/(s²) oder N/kg, auf der Erde ist der Ortsfaktor ca. 9,81 N/kg)
Diese Formeln müsstest du auch in deiner Formelsammlung finden bzw. wenn du keine hast müssten sie in deinen Physikaufschrieben stehen.
Grüße,
Fabi123
Die potentielle Energie an sich gibt es nicht. Man betrachtet stets ihre Änderung bei einer Lageänderung. Pot. Energie ist definiert als die Arbeit, die man leisten muß, um 1 Masse gegen 1 Kraft um ein Wegstück zu bewegen. Daher ist die
Hubarbeit = Massenkraft(=Gewichtskraft) x Höhendifferenz.
Hubarbeit = Differenz der pot. Energie nachher-vorher oder umgekehrt, wenn man herabgeht.
Gruß!
Friedrich
Beim Treppensteigen wird Hubarbeit verrichtet. Um
welchen Betrag erhöht sich die potentielle Energie einer
Person (F=750N), wenn sie 50 Stufen von je 12cm Höhe
emporsteigt.und ich weiß eben nich was die potentielle energie einer
person ist
Beim Treppensteigen wird Hubarbeit verrichtet.
Ja.
Hi Tabea,
Potentielle Energie nimmt zu, wenn eine Masse angehoben wird. W = m * g * h
W: Energie ode Arbeit
m: Masse in kg
g: Erdbeschleunigung
h: Höhendifferenz
oder wenn stat m * g schon gleich die Gewichtskraft angegeben ist:
W = F * s
F: Kraft: hier die Gewichtskraft mit 750 N
s: Weg in Metern (und zwar der Anteil des Wegs, der genau entgegen der Kraft zurückgelegt wird), hier in diesem Fall S = 50 * 0,12 m = 6 m
also F = 750 N * 6 m = 4500 Nm
und weil 1 Newton*Meter = 1 Joule, kürzer: 1 Nm = 1 J
also: 4500 Nm = 4500 J
Schöne Grüße aus Südhessen
JoKu
viele Physik-Links und -Tipps: http://www.klicktipps.de/physik.php
Hallo Tabea,
stell dir vor, du bist im Schwimmbad und die Treppe aus der Aufgabe ist die Leiter zum Sprungturm. Wenn du dort hochkletterst, musst du die im Aufgabentext genannte Hubarbeit leisten, mit anderen Worten, du strengst dich an. Dafür musst du Energie aufwenden, die du vorher zum Beispiel in Form von Eis zu dir genommen hast. Beim Leiterklettern geht diese Energie aber nicht verloren (das geht nicht), sie wird lediglich umgewandelt. Und zwar genau in die potentielle Energie, die du berechnen sollst. Wenn du dann wieder vom Sprungturm ins Wasser springst, wird diese potentielle Energie wieder freigesetzt, genauer: umgewandelt. Und zwar in Bewegungsenergie deines Körpers, während er fällt.
Mit anderen Worten, potentielle Energie ist die Energie, die ein Körper (eine Person, ein Gegenstand, irgendetwas) allein auf Grund seiner Lage hat, weil er sich höher befindet als ein anderer Körper. Sie kann also immer nur in Bezug auf einen anderen Körper angegeben werden, oder, wie in der Aufgabe, in Bezug auf den selben Körper in einer anderen Höhe. Sie ist gleich der Energie, die man aufwenden muss, um diesen Körper auf die entsprechende Höhe zu bewegen und wenn der Körper sich in die Ausgangslage zurück bewegt, wird sie wieder freigesetzt.
Physikalisch ausgedrückt heißt das:
\Delta E_{pot}= m g \Delta h
Dabei ist
\Delta E_{pot}
die Änderung der potentiellen Energie, m die Masse des Körpers, g die Erdbeschleunigung und
\Delta h
die Höhenänderung.
In deiner Aufgabe hast du noch die Gewichtskraft der Person gegeben (F = 750 N), für die gilt:
F = mg
Wenn du das oben einsetzt, bekommst du
\Delta E_{pot} = F \Delta h
und das kannst du nun ganz leicht ausrechnen. Denke daran, die Höhe in Meter umzurechnen, sonst bekommst du komische Einheiten heraus.
vg,
malte
50 Stufen mal 12cm macht 6m.
Gewichtskraft F der Person 75N
Also: Die verrichtete Arbeit ist 75N*6m = 450Nm.
Erklärung:
Kraft F in Newton [N] ==> [kgms-2]
• „m“ ist die Masse in [kg]
• „a“ ist die Beschleunigung in [ms-2]
• „g“ ist die Gravitation in 9,81 [ms-2]
Formel: F= m*a = Masse*Beschleunigung = [kg*ms-2] = [N]
Dimensionsgleichung: [kg*ms-2] ==> [N]
Gewichtskraft (auf der Erde)
Formel: m*g = Masse*Gravitation = [kg*ms-2] = [N]
Gespeicherte Arbeit ist Energie [W]
Arbeit [W] in Newton Meter [Nm] = [kgm2s-2] oder, in Joule [J] = [Ws]
• „F“ ist die Kraft in Newton [N]
• „s“ ist der Weg in Meter [m]
Formel: W = F*s = Kraft*Weg
Dimensionsgleichung: [N*m] ==> [kgm2* s-2] ==> [Nm]
Energie ist gespeicherte Arbeit.
Energie [W] in [Nm] = [kgm2*s-2] oder in Joule [J] = [Ws] 3.600.000 J = 1KWh
Energie (potentielle) Lage- oder Höhenenergie Wpot in [Nm]
• „Wpot“ ist die potentielle Energie in Newton Meter [Nm]
• „m“ ist die Masse des Körpers in [kg]
• „g“ ist die Erdbeschleunigung in 9,81[m/s2]
• „h“ ist die Höhe auf die die Masse angehoben wird in [m]
Formel: W pot = m*g*h = Masse*Erdbeschleunigung*Höhe
Dimensionsgleichung: [kg*ms-2*m] ==> [kgm2s-2]
Durch das Treppensteigen verrichtest Du Arbeit! Die wird als Energie, inform der der Höhe und der Gewichtskraft des Körpers, gespeichert.
Also die potentielle Energie einer Person oder eines Klaviers oder irgendwas Anderem, setzt sich zusammen aus dem Höhenunterschied, den Du beim Treppensteigen überwunden hast und dem Gewicht des Klaviers (Gewichtskraft).
Ich hoffe ich habe Dir damit geholfen.
Jörg Schwarz
Hast Du schon mal in Dein Physikbuch gekuckt?
Es hat hinten sicher ein Register.
falls Du „potentielle Energie“ nicht findest: such mal unter „Energie, potentielle“
Egal ob Person oder Kartoffelsack, die potentielle Energie die hinterher dem Gegenstand innewohnt ist die beim Hub aufgewendete Arbeit, also Kraft x Höhe
750N x (50 x 0,12m) = 4500Nm
750N*50*0,12m=3500J
Hallo,
bestimmt hast du schon etwas über Gravitation gehöhrt, d.h. dass sich zwei Massen gegenseitig anziehen. Dies können zwei Steine sein, oder auch wie in deinem Fall der Planet Erde und eine Person. Werden die Objekte entgegen ihrer Anziehungsrichtung von einander entfernt, so ist dies mit einem Kraftaufwand verbunden, wodurch nach Zurücklegen einer bestimmten Strecke eine Arbeit verrichtet wird (Arbeit ist ja Kraft mal Weg). Diese Arbeit wird in Form der „potentiellen Energie“ in den Objekten gespeichert, welche wieder abgegeben wird, wenn sich die Objekte wieder einander nähern.
Sorry Tabea, nicht mein Themengebiet!
Hallo Tabea,
ich muss eine physik hausaufgabe machen und die aufgabe
lautet: Beim Treppensteigen wird Hubarbeit verrichtet. Um
welchen Betrag erhöht sich die potentielle Energie einer
Person (F=750N), wenn sie 50 Stufen von je 12cm Höhe
emporsteigt.
und ich weiß eben nich was die potentielle energie einer
person ist
Du kennst aber die Formel für die potentielle Energie? Von dem Begriff Person solltest Du Dich nicht verwirren lassen; das spielt keine Rolle. Einfach die oben genannten Werte einsetzen, fertig.
Potentielle Energie ist die energie, die in der Person gespeichert ist,wenn sie sich in der angegebenen Höhe befindet. Diese energei kann durch die Hubarbeit berechnet werden, die benötigt wird, um die Person in die Höhe „hochzuheben“.
die Formel dafür ist Hubarbeit= Höhenänderung*Erdbeschleunigung*Masse der Person
Dabei ist Masse mal Erdbeschleunigung gleich der Geichtskraft.Die Höhenänderung solltest du in Meter angeben, damit du die Einheit Nm (Newtonmeter) = Joule herausbekommst.
In deinem Beispiel also:
Hubarbeit = 750N * 50*0,12m = 4500Nm = 4500J
Das war es schon.
Bei Wikipedia ist ganz gut erklärt, was potentielle Energie ist. Dabei ist es egal, ob es sich um einen Menschen oder z. B. Wasser handelt.
Entschuldigung für die späte Antwort - ich bin gerade aus dem Urlaub zurück. Vermutlich ist die Frage nicht mehr aktuell - oder?