Frage von 3PersonSingular, 67

Wie berechnet man die Geschwindigkeit eines Objektes auf einer schiefen Ebene ohne einen Winkel?

Mir ist die Frage aufgekommen wie ich die Geschwindigkeit bzw. die Energie eines Objektes berechne, wenn man das Gewicht des Objektes, die Stecke der Ebene und den Höhenunterschied vom Start des Objektes bis zum Boden berechnen kann

Antwort
von YStoll, 67

Ist dir diese Frage aufgekommen, als dein Physiklehrer gesagt hat, was eure Hausaufgaben sind?
Wenn du das berechnen willst fehlen dir leider einige Angaben, nicht nur der Neigungswinkel der Ebene.
Du brauchst zumindest noch die Form des Körpers und die Beschaffenheit der Oberfläche, da du sonst weder das Bewegungsverhalten noch Luft- oder Reibungswiderstand berücksichtigen kannst.
Je nachdem wie genau das Ergebnis sein soll brauchst du auch Ortsfaktor und Luftdruck und womöglich noch mehr.
In der Schule jedoch wird Reibung meist vernachlässigt und von einem Ortsfaktor von 9,81 m/s² ausgegangen.
Ich gehe mal davon aus, dass du das in deinen Überlegungen auch so machen wolltest.
Übrigens: Wenn du die Strecke der Ebene und den Höhenunterschied gegeben hast, kannst du auch den Winkel mit dem sinus bestimmen.
Brauchst du für Geschwindigkeit und Energie aber nicht.
Nachdem der Körper die schiefe Ebene vollständig verlassen hat, besitzt er keine Lageenergie/ potentielle Energie mehr (gegenüber dem Boden).
Diese muss also vollständig in Bewegungsenergie / kinetische Energie umgewandelt worden sein, da sonst keine weitere Energieform betrachtet wird und der Energieerhaltungssatz nicht verletzt werden darf.
Du berechnest also die potentielle Energie und setzt diese dann mit der Bewegungsenergie gleich. Wenn du die Masse des Körpers kennst, kannst du so seine Geschwindigkeit berechnen.

Antwort
von Schlurmel410, 53

Da du die Länge der Ebene, also die Hypothenuse eines gedachten rechtwinkligen Dreiecks, und die Höhe, also eine der Katheten kennst, kannst du dir ja den Winkel ausrechnen :)

Antwort
von kdreis, 45

Die Geschwindigkeit v berechnet man am besten mit dem Energiesatz: Lageenergie W(pot) = Bewegungsenergie W(kin): F*h = m/2 v²

Antwort
von Bananensturm, 41

Mit der Strecke der Schäge und dem überwundenen höhen unterschied kannst du den Winkel berechenen, auf die Kugekl wirkt g , unsere allgemeine gravitaion von 9.81 m/s^2 mit der prozentualen Steigung der Strecke( 90° 100 % , 0° 0 % kannst du die beschleunigung der Kugel berechnen ( % mal 9.81 )  und dann über die zu verfügung stehende Strecke die geschwindigkeit der Kudel / des Objektes

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