Gibt es eine andere Möglichkeit, die Arbeit des Luftwiderstands zu berechnen?

Ein Ball aus Masse 0,37  kg wird mit einer Anfangsgeschwindigkeit von senkrecht nach oben geschleudert 14  MS , und erreicht eine maximale Höhe von 8.4  M .

a) Welche Arbeit verrichtet der Luftwiderstand am Ball?

Ich hatte die Idee dass

F × Distanz ( 8.4 ) = .5 × Gewicht ( .37 ) × ( 0 − 14 2 )

Aber meine Antwort stimmt nicht mit der Antwort des Buches überein − 5.8  J .

Ich bin mir nicht sicher, ob ich das falsch mache; wenn es eine spezielle Methode gibt, den Luftwiderstand zu berechnen, ist das nicht die Formel W = .5 ( Masse ) ( v F 2 − v ich 2 ) , mit v F wobei die Endgeschwindigkeit und v ich Anfangsgeschwindigkeit sein.

Teil B = Nehmen Sie an, dass der Luftwiderstand auf der Abwärtsfahrt ungefähr die gleiche Arbeit leistet. Schätzen Sie die Geschwindigkeit des Balls, wenn er zu seinem Ausgangspunkt zurückkehrt.

Was genau ist Ihre Antwort? Wie ich sehe, haben Sie die Formel aufgeschrieben, mit der Sie Ihre Antwort gefunden haben, aber Sie haben nie die eigentliche Antwort angegeben.
Oh, die eigentliche Antwort ist -5,8 J, aber ich glaube, ich habe herausgefunden, wie ich es bekomme, indem ich kinetische Energie plus potenzielle Energie hinzufüge. Ich hatte keine Ahnung, was das bedeutete, da ich noch nie einen Physikkurs belegt hatte, schien aber relativ einfach.
Sie müssen auch die Arbeit berücksichtigen, die die Schwerkraft verrichtet.
Ja, daran habe ich auch nicht gedacht (9.8), bis ich nachgeschaut habe, was "Potential Energy" ist. Jetzt muss ich irgendwie die Geschwindigkeit des Balls schätzen, wenn er zu seinem Ausgangspunkt zurückkehrt.

Antworten (1)

Schau dir deine Formel an.

W = .5 ( Masse ) ( v F 2 − v ich 2 )

Welcher Teil davon sagt etwas über die Luft aus? Wenn Sie das gleiche Experiment unter Wasser durchgeführt hätten, würde das Wasser den Ball vermutlich effektiver stoppen als die Luft. Wie würde Ihre Formel anders aussehen? Wie haben Sie die gegebenen Informationen über die Höhe, die der Ball zurückgelegt hat, verwendet?

Das hast du nicht. Die Formel kann nicht vollständig sein, weil sie nichts über die Luft aussagt. Es ist nur eine Formel für die Arbeit im Allgemeinen. Es geht nicht um die Höhe (was nicht sein sollte, wenn es sich nur um eine allgemeine Formel handelt, da Arbeit eine Änderung der kinetischen Energie ist und die kinetische Energie nicht von der Höhe abhängt).

Bevor Sie eine Formel zur Lösung eines Problems verwenden, müssen Sie sich jeden Teil dieser Formel ansehen und sehen, wie sie sich auf die verschiedenen Teile des Problems bezieht.

Die Formel, die Sie geschrieben haben, hängt mit der Formel für kinetische Energie zusammen

K E = .5 ( Masse ) v 2

Können Sie sehen, wie? Können Sie sehen, dass die Formel für die Änderung der kinetischen Energie gilt?

Wenn also Arbeit die Änderung der kinetischen Energie ist, wohin geht diese Energie? Zwei Stellen: Ein Teil davon geht in die Gravitationspotentialenergie, da die Kugel steigt. Ein Teil davon geht in die Luft herum.

Wenn Sie nur den Teil wollen, der dem Herumdrücken der Luft entspricht, können Sie die Gesamtarbeit nehmen und den Teil abziehen, der in die Gravitationsenergie geflossen ist.

hmmmm Ja, ich verstehe den kinetischen Teil, aber nicht den potenziellen Teil. Obwohl ich mich dafür entscheiden kann, die mögliche Formel auswendig zu lernen, bis ich sie konzeptualisiere, wenn ich tatsächlich Physik nehme. Ich verstehe jedoch NICHT, wie ich die GESCHWINDIGKEIT schätzen soll, wenn sie zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehrt, vorausgesetzt, der Luftwiderstand ist gleich.
Oh, egal, ich verstehe, ich kann die ARBEIT einfach wieder in die Formel einsetzen: W = 1/2 * m * v ^ 2
Gibt es eine andere Möglichkeit, die Arbeit des Luftwiderstands zu berechnen?
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