Frage von pfeffiblue, 66

Kann mir jemand in Physik im Thema mechanische Energie/ mechanische Arbeit helfen?

Bei einem Unfall fährt ein Pkw mit einer von 50 km/h auf ein Hindernis auf und wird in kürzester Zeit völlig abgebremst.

a) Aus welcher Höhe müsste man frei fallen, um diese Geschwindigkeit zu erreichen und dann auf einer Unterlage aufzuprallen? b) Aus welcher Höhe müsste man frei fallen, um eine Geschwindigkeit von 100 km/h zu erreichen und dann aufzuprallen? c) Vergleiche die Ergebnisse aus a) und b) miteinander und ziehe Scblussfolgerungen!

Ich brauche dringend hilfe bei c), a) und b) habe ich bereits berechnet, aber ich finde einfach keinen Zusammenhang!!! ;(

Antwort
von Halswirbelstrom, 45

m ∙ g ∙ h = m ∙ v² / 2   →    v² = 2 ∙ g ∙ h    →     v² ~ h

Bezogen auf die Aufgabenstellung bedeutet das:

Um beim freien Fall aus der Ruhelage die doppelte Geschwindigkeit zu erreichen, bedarf es der vierfachen Fallhöhe. 

LG    

Kommentar von Wechselfreund ,

Warum kommt pfeffieblue nicht von selbst darauf, wenn sie die beiden Höhen schon errechnet hat?!

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Bei so "krummen" Werten für die Geschwindigkeit fehlt wohl der Blick für einen ganzzahligen Quotienten, vermute ich.

Kommentar von pfeffiblue ,

und warum kann man die beiden Formeln gleichsetzen? 

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Energieerhaltungssatz der Mechanik  =>   Epot = Ekin

Antwort
von Wechselfreund, 44

Was hast du denn bei den Höhen herausbekommen?? Zunächst könnte man meinen, doppelte Geschwindigkeit entspricht doppelter Höhe (Folgen des Unfalls?)

Antwort
von Werwewer, 39

also um mit 50 km/h auf zu kommen brauchst du eine höhe von sagen wir h1. Wenn der wagen jetzt mit 100 Km/h auf kommen soll also der doppelten Geschwindigkeit, kommt man oft zu der Annahme, dass dann die Höhe ebenfalls doppelt so hoch seien muss. Wenn du das jetzt mit deine Ergebnissen vergleichst müsste dir auffallen das h2 (Höhe bei 100Km/h) aber größer als 2h2(2 mal die Höhe bei 50Km/h) ist. Das liegt daran , das die Beschleunigung nicht linear erfolgt. Sonst würde es nur t und nicht t^2 sein. Also um V zu verdoppeln, musst du 4*h = h2 rechnen.

V = 0,5s*t^2*+V0+t+s0    (die Formel müsstest du benutzt haben)

Antwort
von BVBDortmund1909, 41

Die Höhe bei a)ist natürlich geringer als bei b)

Antwort
von pfeffiblue, 31

a) rund 9,83m

b) rund 39,33m

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