Fliegt ein Ball wenn man ihn in einem fahrendem Auto ?
Hallo liebe Communtiy, ich habe eine Frage, die ich mir schon seit langem Stelle. Sie ist nicht besonders wichtig aber ich möchte die Antwort rein aus Interesse erfahren.
Situation: Schnell fahrendes Auto, darin wirkt man einen Ball hoch. Jetzt ist meine Frage, ob der Ball sich nach hinten bewegt, weil das Auto ja nach vorne fährt oder ob der Ball auf der Stelle wieder herunter kommt, und mit dem Auto quasi mitfährt.
-Janni
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11 Antworten
Der Ball wird auf der Stelle herunterfallen.
Jeder Körper hat eine potentielle und eine kinetische Energie. Kinetische Energie ist die Umsetzung potentieller Energie.
Die potentielle Energie beträgt jedoch bei gleichschneller Fahrt Null, da der Ball im Auto mit bewegt wird. Daher entsteht auch keine kinetische Energie und somit kein Drall nach vorne (eh keine Antwortmöglichkeit) und auch keiner nach hinten (klar kommt der Ball hinter dem Fahrzeug auf, aber das liegt daran, dass das Fahrzeug sich weiter bewegt und somit vom "Punkt 0" weg). Der Ball kommt jedoch am "Punkt 0" runter. Da ein Gegenstand ohne Bewegung auch keinen Fahrtwind hat, wird er sich auch von keinem wegdrücken lassen.
Eine kinetische Energie entsteht erst, wenn man einen Gegenstand eigenständig beschleunigt, z.B. durch einen Wurf, bei dem der Ball aktiv mit Energie gefüttert und in Bewegung gesetzt wird.
Das wäre z.B. die Situation, wenn das Auto nicht gleichförmig gleich schnell fährt, sondern z.B. beschleunigt oder bremst (dann entsteht potentielle Energie relativ zum Auto die in kinetische Energie umgesetzt wird, so wie es dich beim Beschleunigen in den Sitz drückt und beim Bremsen in den Gurt wirft. So wie dir geht es dabei auch dem Ball und somit wird er in diesem Moment auch eine Beschleunigung aufnehmen und eine Flugbahn abseits von gerade runter aufnehmen, wenn man ihn dann wirft.
Die potentielle Energie ist das Gewicht das der Schwerkraft folgt, weshalb er sich nach unten bewegt, die kinetische Energie entsteht also nur durch das Umsetzen der potentiellen Energie.
Anderes schönes, wenn auch nur bedingt passendes Beispiel zu relativen Geschwindigkeiten, im umgekehrten Fall wie in den 80ern bei Knight Rider wenn KITT auf den Hänger des Trucks gefahren ist: Der Stunt geht tatsächlich. Wenn ein Fahrzeug mit 50km/h auf die Rampe eines LKWs mit 40km/h fährt, beträgt die relative Geschwindigkeit nur 10km/h und das Auto gleitet mit Schrittgeschwindigkeit die Rampe hoch. Nur sollte man zeitig vom Gas gehen, um nicht auf der Rampe wieder zu beschleunigen, es ist also ein Stunt, der geübt sein will.
Wirkt auf einen frei beweglichen Körper keine Kraft so verharrt er in Ruhe oder setzt seine Bewegung fort. oder so ähnlich hieß es doch... ;o))
Nun frage dich selbst welche Kraft sich wohl einem, sich durch das bewegende Auto selbst ja auch bewegender Ball, entgegenstellt, so das er langsamer werden soll.
Der Luftwiederstand von vorn befindet sich ja ausserhalb des Wagens (ich geh mal davon aus dass die Fenster zu sind und das Ding ein Dach hat).
Alles im Auto bewegt sich - wie das Auto selbst - nach vone. Die Bewegungsenergie bleibt erhalten, auch wenn du den Ball los lässt oder nach oben wirfst.
Du wirst ja auch nicht permanent in den Sitz gedrückt. Anders als z.B. bei einer starken Beschleunigung. Ist dasselbe Prinzip.
Da der ball mitfährt bleibt er auch auf der selben stelle oder fliegst du nach hinten wenn du im auto springst ? anders wäre es wenn man auf dem dach des autos einen ball hochwerfen würde ,der würde mit garantie für immer davon sein weil es außerhalb des autos gegenwind gibt und im auto nicht (galileo getestet)
natürlich bleibt der ball auf der gleichen Stelle. Er bewegt sich ja mit der gleichen V. Wenn du bremst wird der Ball nach vorne geschleudert. Der Ball hat Energie bewegt sich mit 50kmh wenn du verzögerst wird der Ball nicht lansamer nur das Auto.
Ist aber doch auch logisch