Physik an der Achterbahn?

1 Antwort

Es gibt in der Mechanik so ziemlich zwei fundamentale Energieformen. Das ist zum einen die potentielle Energie, welche berechnet wird durch



wobei m die Masse des Objektes, g die Erdbeschleunigung und h die Höhe der Masse über einen Nullpunkt (meist einfach der tiefste Punkt) beschreibt.

Dies beschreibt also die Energie eines Objektes, welches es aufgrund seiner Höhe in einem Schwerefeld hat. Man muss ja eine gewisse Arbeit leisten, um Masse entgegen der Schwerkraft nach oben zu bewegen, wodurch man ihm effektiv Energie übergibt.

Die andere Energieform ist die kinetische Energie, welche berechnet wird mit



wobei wieder m die Masse des Objektes und v die Geschwindigkeit des Objektes ist.

Hier wird also die Energie angegeben, welche das Objekt alleinig durch seine Geschwindigkeit hat. Auch hier muss Arbeit geleistet werden, um das Objekt zu beschleunigen, wodurch man ihm Energie übergibt.

Für die b) kannst du dir jetzt also überlegen, welche der beiden Energieformen du brauchst und es konkret ausrechnen. Für die c) sollte dir die Energieerhaltung bekannt sein. Dies sagt aus, dass Die Summe aller Energien immer konstant bleibt. In diesem Fall würde das bedeuten



Dann kannst du dein Wissen aus der b) nutzen und mit der Formel die Geschwindigkeit für die gewünschte Situation berechnen. Du kannst gerne im Kommentar deine Lösung schreiben, dann kann ich dir sagen ob es stimmt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Physik Studium - Master in theoretischer Physik