DER BALL ROLLT!- Nur wie schnell?
Wenn ich einen Ball auf einen endlos langen berg legen würde, würde er dann immer weiter an geschwindigkeit gewinnen oder würde er irgendwann eine geschwindigkeit halten?
4 Antworten
Du hast prinzipiell drei/vier Kräfte, die auf den Ball wirken:
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Die Erdanziehung, diese beschleunigt den Ball
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Die Normalkraft: Das ist die Kraft, die du spürst, wenn du gegen eine Wand drückst, die Wand drückt zurück. Die Auftriebskraft macht, dass der Ball nicht im Berg versinkt, sondern dem Berg entlang rollt.
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Die Reibung, diese kann in Rollreibung und Luftreibung(deswegen kannst du auch sagen 4 Kräfte, je nach Ball ist die eine grösser als die andere) aufgeteilt werden. Die eine davon ist wie gesagt, dass der Ball an der Luft reibt, die andere, dass der Ball am boden reibt. Das kennst du wahrscheinlich vom Fahrrad fahren, der Wind macht dich langsam und mit einem schlecht gepumpten Fahrrad bist du auch langsamer, da deine Reibung am Boden grösser ist. Diese Kraft ist Geschwindigkeitsabhängig.
Am Anfang ist die Gravitation viel stärker, sodass sich der Ball beschleunigt. Mit der Zeit ist der Ball so schnell, wie schnell hängt vom Ball am, dass die Reibung gleich gross ist, wie die beschleunigung, der Ball wird also nicht mehr schneller. Was passiert, wenn wir die Reibung ausschalten? Das geht in der Tat: Du kannst deinen grossen Berg in einem Vakuum haben und den Berg mit sehr kaltem (-271 Grad) Helium übergiessen(eigentlich hast du ein Problem, da du im Vakuum Helium meines wissen nicht so kalt und flüsig haben kannst, aber egal). Dadurch haben wir keine Reibung mehr, die Gravitation beschleunigt den Ball immer weiter. Dann kommt jedoch die Relativitätstheorie und verdirbt alles. Wie du vielleicht weist ist die maxiamale Geschwinigkeit die von Licht(= 300 000 km/s). Die Beschleunigung wird irgendwann kleiner, oder komisch, da dein Ball irgendwann schwerer wird(wegen seiner so hohen Geschwindigkeit, ab ca 100 000 km/s) irgendwann ist er schwerer als die Erde, oder er ist so schwer, dass er, egal wie stabil der Berg ist im Berg versinkt. Egal was passiert, über 300 000 km/s wird ers nicht schaffen.
Mist, noch eine Spielverderberkraft, aber du hast natürlich recht.
Es kommt auf die höhe des Berges an. Die Bewegungsenergie würde da sein, das stimmt. Es kann nicht aufhören zu rollen. Aber die Schnelligkeit kommt auf die Steile des Berges an. Z.B. Bei einem ca so / steilen Berg würde die Geschwindigkeit theoretisch zunehmen.
Aufgrund der Reibung des Balls (Rollreibung und Luftwiderstand) wird der Ball eine endliche Geschwindigkeit erreichen und mehr oder minder konstant rollen.
irgendwann würde er eine geschwindigkeit halten :)
Man muß leider davon ausgehen, daß die Fliehkräfte den Ball zerreißen, bevor er so schnell wird, daß die Relativität sich auswirkt.