Freier Fall, wie lange fällt der Eiszapfen?
Bitte um Hilfe
2 Antworten
Der Eiszapfen hat keine Punktmasse, unterliegt aber dem Luftwiderstand. Wenn diese beiden Dinge nicht beachtet werden, wird das Ergebnis definitiv falsch sein.
Zum freien Fall gibt es zwei wesentliche Formeln:
- s = ½gt² und
- v = gt.
In Aufgabenteil a) ist die Strecke (s) gegeben, die Zeit (t) gesucht, also passt die 1. Formel.
Also einfach die bekannten Zahlen (s = 290 m, g = 9,81 m/s²) einsetzen, Gleichung nach t umstellen und ausrechnen (auf die Einheiten verzichte ich zur Vereinfachung beim Tippen):
290 = ½ • 9,81 • t² <=>
t² = 290/(½•9,81) <=>
t² ≈ 59,123343527 <=>
t ≈ √(59,123343527)
≈ 7,6891705357 [s]
Der Zapfen benötigt also ca. 7,7 Sekunden für seinen Fall.
In Aufgabenteil b) ist die Geschwindigkeit (v) gesucht, die Zeit (t) kennen wir aus Aufgabnteil a), also passt hier die 2. Formel.
Also wieder die bekannten Zahlen einsetzen und ausrechnen (Umstellen ist hier nicht nötig):
v ≈ 9,81 • 7,6891705357
≈ 75,4307629552 [m/s]
Der Zapfen erreicht also eine Geschwindigkeit von ca. 75,4 m/s.