Freier Fall Physik Höhe bestimmen?
Ich brauche dringen Hilfe.
Es geht um den feien Fall.
und zwar fällt ein Stein in 0,30s an einem 2,2 m hohen Fenster vorbei. Die Frage ist ist aus welcher Höhe über dem Fenster der freie Fall des Steins über dem Fenster begann?
für Formelvorschläge oder Denkansätze wäre ich sehr dankbar. Was muss ich tun?
1 Antwort
Es gilt:
Δs = s_2 - s_1 = (g / 2) * (t_2)^2 - (g / 2) * (t_1)^2 = 2,2m
Dabei ist s_1 die Strecke zwischen dem Beginn des Falls und dem oberen Ende des Fensters und t_1 der Zeitpunkt, an dem der Stein sich am oberen Ende des Fensters befindet. s_2 und t_2 sind die analogen Größen für das untere Ende des Fensters. Demnach ist Δs die gegebene Höhe des Fensters. Gesucht ist also s_1.
Vereinfacht man die obige Gleichung, so ergibt sich mit der 3.Binomischen Formel und Δt = 0,3s:
(g / 2) *( (t_2)^2 - (t_1)^2 ) = 2,2m =
= (g / 2) *(t_2 - t_1) * (t_2 + t_1) =
= (g / 2) *Δt* (Δt+ 2t_1) = (g / 2) *0,3s* (0,3s+ 2t_1)
Also:
2,2m = (g / 2) *0,3s* (0,3s+ 2t_1)
Mit g ungefähr 10m/s^2 kann man dies nun nach t_1 auflösen:
( ( ( 2,2m ) / ( (g / 2) *0,3s ) ) - 0,3s ) / 2 = t_1 = 0,583s
Für s_1 gilt schließlich:
s_1 = (g / 2) * (t_1)^2 = 1,700m
Die Antwort ist also 1,7m.