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4. Arbeit, Energie und Leistung Letzte Stunde • Arbeit (1 J = 1 Nm):
r r W = ∫ F ds s2
s1
• •
„Arbeit = gespeicherte Energie“ Energie (1 J = 1 Nm) – –
potenzielle Energie (Lageenergie) kinetische Energie (Bewegungsenergie)
∑ Ei = const.
•
Energieerhaltung
•
Leistung (1 W = 1 J/s) P = dW / dt
Epot. = m g h Epot.,Feder = Ekin. =
1 2 kx 2
1 m v2 2
Heute • Stoßgesetze: elastischer / unealistischer Stoß http://www.ep1.rub.de/lehre/veranstaltungen/ws0910/physikcbg/ Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
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Energieerhaltungssatz In einem abgeschlossenen System, das keine Energie mit der Außenwelt austauscht, bleibt die Gesamtenergie erhalten.
Anwendung: Energieerhaltung, Leistung
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Pumpspeicherwerk Koepchenwerk in Herdecke: Leistung 150 MW für ca. 4 Stunden
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Wirkungsgrad η =
Pabgegeben Paufgenommen
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= 75% (Angabe vom Koepchenwerk)
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Tagesgang eines anderen Pumpkraftwerkes
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4.4 Stoßgesetze gerader, zentraler Stoß
schiefer Stoß
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4.4.1 Unelastischer Stoß http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
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4.4.2 Elastischer Stoß http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
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Endgeschwindigkeiten beim elastischen Stoß: c1 =
v1 (m1 − m2 ) + 2m2 v2 m1 + m2
c2 =
v2 (m2 − m1 ) + 2m1v1 m1 + m2
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Zusammenfassung • Stoß – Impulserhaltung ist immer erfüllt
• Vollkommen unelastischer Stoß – Stoßpartner bleiben aneinander haften und bewegen sich gemeinsam mit der Geschwindigkeit ihres Massenmittelpunkts – Energie geht z.T. in Verformung/Wärme über
• Elastischer Stoß – Summe der Energien ist vor und nach dem Stoß gleich – Sonderfall: Reflexion an einer Wand c1=-v1
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