Frage von VIPApplebaum00, 38

Hi könntet ihr mir bei einer Physikaufgabe helfen?

Die Aufgabe lautet folgendermaßen:

Ein Radfahrer kommt mit 10m/s an einen Abhang, verliert 5m Höhe und prallt auf eine Mauer. Welche Geschwindigkeit hat er kurz vor dem Aufprall?

Man benutzt hier die potenzielle und kinetische Energie. Ich hingegen habe es aber mit der Formel eines freien Falls ausgerechntet und bin auf das Erbebnis 10m/s gekommen. Ich habe auch die pot, kin. Energie ausprobiert und bin ebenso auf das gleiche Ergebnis gekommen. In meinem Schulheft steht allerdings als Ergebnis 14m/s.

Was is letzendlich wissen möchte ist, wie würdet ihr die Aufgabe lösen und was bekommt ihr für Ergebnisse.

Antwort
von ELLo1997, 8

Alles mit Vektoren, Satz des Pythagoras, Bewegungsgleichungen, etc. sind hier völlig überflüssig.
Im Allgemeinen lauter der Energieerhaltungssatz ja:
E_Anfang = E_Ende
Am Anfang hast du 2 Energieformen, nämlich potenzielle und kinetische.
Am Ende hast du nur noch kinetische (da du hier den Nullpunkt setzt, wie schon gesagt wurde). Nun die Formeln einsetzen und nach v auflösen- fertig.
Lg

Antwort
von clemensw, 10

Ich sehe in der Aufgabe einen schrägen Wurf.

Dabei betrachtet man die Geschwindigkeit in x-Richtung (horizontal) und y-Richtung (vertikal) zunächst unabhängig voneinander:

v(x)=10m/s (Luftwiderstand vernachlässigt)

Version 1:

v(y)=g*t

t ist nicht gegeben, läßt sich aber durch die Fallhöhe berechnen

s= .5 * g * t^2

Version 2:

E(kin) = E(pot)

m*g*h= .5*m*v^2

Das Ergebnis ist in beiden Fällen gleich.

Im letzten Schritt müssen beide Geschwindigkeiten addiert werden. Dabei ist zu beachten, daß die beiden Vektoren senkrecht zueinander stehen.

Hier hilft Pythagoras weiter:

v(ges)^2 = v(x)^2 + v(y)^2

Ich habs nur im Kopf überschlagen, aber 14m/s ist korrekt.

Antwort
von einfachsoe, 16

Rechne aus welche potentielle Energie er über die 5m Abfall verliert. Diese geht in kinetische über.
Aus der kin Energie kannst du eine Geschwindigkeit errechnen. Diese ist nach unten gerichtet.

Dazu hat er noch die Anfangsgeschwindigkeit welche orthogonal dazu liegt.

Mit etwas Trigonometrie (Satz des Pythagoras) kommst du auf die resultierende Geschwindigkeit.

Kommentar von einfachsoe ,

Diese liegt dann bei circa 14,07 m/s , was abgerundet die 14 m/s aus der Lösung sind

Antwort
von SpaceYear, 24

Naja frei fallen tut er nicht logischerweise.
Also es gibt anfangs die pot. Energie bei 5m und die Startgeschw. Von 10m/s.

Am Ende hat er die pot Energie bei 0m (da du da dein Nullniveau setzst) und die gesuchte Geschwindigkeit.

Ich glaube du musst die beiden Energiezustände (pot. E und kin. (Bewegungs-) Energie) am Anfang addieren und mit den beiden Zuständen gleichsetzen, die auch nochmal addiert sind.

Dann einfach nach der gesuchten Gesch auflösen.

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