Der Möbellift beim Umzug
AFBFamilie Okafor zieht in eine Dachgeschosswohnung. Weil das Treppenhaus zu eng ist, kommen die schweren Stücke mit einem Möbellift durchs Fenster: Auf einer schräg an die Hauswand gelehnten Leiter fährt eine Plattform nach oben (M1). Was transportiert wird, steht in M2.
Als Bezugsniveau dient der Gehweg; es gilt \(g=9{,}81\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}\).
| Gegenstand | Masse |
|---|---|
| Waschmaschine | 72 kg |
| Kühlschrank | 64 kg |
| Sofa | 55 kg |
| Bücherkarton | 25 kg |
- Nenne die Höhe \(h\), die du für einen Gegenstand am Fenster in \(E_{\text{pot}}=m\cdot g\cdot h\) einsetzen musst.Tipp a)
Die Leiter ist schräg. Zählt für die Lageenergie der Weg entlang der Leiter oder der Abstand nach oben?
- Entnimm M2 den Gegenstand, der am Fenster die größte Lageenergie hat.Tipp b)
Alle Gegenstände kommen auf dieselbe Höhe. Welche Größe in \(m\cdot g\cdot h\) unterscheidet sich dann noch?
- Berechne die Lageenergie der Waschmaschine am Fenster.Tipp c)
Setze Masse, Ortsfaktor und die Höhe aus a) in \(E_{\text{pot}}=m\cdot g\cdot h\) ein und rechne in Kilojoule um.
- Gib an, welcher Bruchteil seiner Lageenergie am Fenster der Bücherkarton besitzt, wenn die Plattform die Hälfte der Leiter zurückgelegt hat.Tipp d)
Wie hoch ist die Plattform auf halber Leiterlänge? Und wie hängt \(E_{\text{pot}}\) von \(h\) ab?