Gewicht beim Freien Fall?
Hallo, Ich sitze gerade an dieser Aufgabe: Udo steht in einem Aufzug auf einer Waage. Wenn der Aufzug ruht, zeigt die Waage 80 kg an. Was zeigt die Waage an, wenn der Aufzug frei fällt.
Eigentlich wiegt Udo dann doch 40 kg oder?
VG :)
6 Antworten
Die Waage zeigt nichts mehr an, bzw. 0 kg. (Je nach Konstruktion der Waage könnte diese unter Umständen sogar einen kleinen negativen Wert anzeigen, da das Eigengewicht der Waage auch wegfällt.)
Das liegt daran, dass Aufzug und Udo sich beide gleichermaßen im freien Fall befinden. Der Boden des Aufzugs drückt Udo nicht mehr entgegen, sondern fällt Udo sozusagen unter den Füßen weg.
(Jedoch wird Udo auch nicht an der Decke kleben, da der Aufzug sonst schneller Fallen müsste als Udo.)
Die Masse von Udo bleibt jedoch davon unberührt weiterhin 80 kg. Nur wird das von der Waage nicht mehr gemessen. Denn die Waage ist eigentlich ein Kraftmesser, kein Massenmesser (zumindest die meisten üblichen Waagen).
Dann fliegt Udo schwerelos im Aufzug herum... Wenn er unten ankommt und abgebremst wird oder -was wir nicht hoffen wollen- am Boden aufschlägt, wiegt er kurzzeitig mehr als 80kg...
Wenn der Aufzug wirklich frei fällt (Luftreibung und die der Führung mal vernachlässigt, wie man dies bei solchen Aufgaben gern macht) dann fällt der Aufzug mit der Erdbeschleunigung herunter, das gleiche gilt aber auch für den armen Udo und seine Waage, denn der Udo muss sich auf das Ende des Aufzugschachts vorbereiten, und da wird es dann, nun ja...
Also der Aufzug beschleunigt auf dem Weg nach Unten mit 9,81m/s², Udo tut das auch, das Ergebnis, die Waage zeigt gar nichts an - zumindest bis unten...
Ach so, die Masse von Udo sind aber immer 80kg. Die Waage misst aber die Gewichtskraft, und müsste eigentlich bei stehendem Aufzug 784,8 kN anzeigen
Die Waage zeigt genau 0 an.
Denn im freien Fall ist jeder Körper schwerelos.
Leider falsch!
Stelle es dir doch einmal vor. Die Waage und Udo fallen beide. Udo berührt die Waage. Was wird sie zeigen ?
NIX, also 0 N
Die Gewichtskraft wird in Newton angegeben und nicht als Masse. Diese bleibt natürlich gleich (oder verliert er etwa den Kopf und sonst noch etwas, dass nur noch die Hälfte von ihm da ist???