Physikaufgabe zum Bremer Fallturm?

Wir schreiben am Montag eine Physikklausur und haben zum Lernen Übungsaufgaben bekommen. Das Thema der Klausur sind gleichförmige Bewegungen, konstant beschleunigende Bewegungen und die Anwendung des Zeit-Weg-Gesetzes und des Zeit-Geschwindigkeitsgesetzes. Die Aufgabe lautet:

Das Fallen im Bremer Fallturm dauert etwa 5s. Welche Geschwindigkeit hat die Kabine, wenn sie am Boden auf einem dicken Schaumgummikissen auftrifft?

Die Lösung ist angeblich 176,6 km/h. Ich verstehe nicht, wie man darauf kommt... Kann mir jemand helfen?

Falls ihr es braucht: Das Zeit-Weg-Gesetz lautet s(t)= 1/2 * a * t

Das Zeit-Geschwindigkeitsgesetz lautet v(t)= a * t

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

HUMILEIN

30.10.2020, 15:11

Du hast ja schon ein paar gute Antworten bekommen. Du kannst mit den Angaben auch die Höhe des Turms berechnen, falls dich das interessiert.

Die Höhe des Turms ist nämlich die zurück gelegte Strecke der Kabine.

Da du weißt, dass die Kabine 5 Sekunden fällt und die Ortsfaktor 9,81m/s^2 ist, mit dem die Kabine Richtung Erde beschleunigt wird, erhälst du die Höhe:

Der Turm ist also122,626 Meter hoch. Eine solche Aufgabe kann auch in der Arbeit vor kommen, deshalb die Variante der Aufgabenstellungen noch :)

Wenn du jetzt noch das Ergbnis überprüfen willst, kannst du das mit der Energie machen. Die potentielle Energie der Kabine an der Turmspitze und am die kinetische Energie muss gleich sein:

(Hier kürzt sich die Masse m auf beiden Seiten weg)

(jetzt stellen wir nach v (Der Geschwindigkeit) um, dafür müssen wir die Wurzel ziehen)

Jetzt einsetzten und wir erhalten als Ergebnis:

Wie du siehst, kommst du so auf das selbe Ergebnis, mit einem anderen, komplizierteren Weg. Es ist immer gut verschiedene Lösungen zu sehen, da dies in der Arbeit auch von dir verlangt werden kann :)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Physikstudent