Mittlere Fallgeschwindigkeit?
1. Frage: Wenn ein Stein vor zwei Sekunden fallen gelassen wurde, wie groß ist seine mittlere Geschwindigkeit während der zwei sekunden?
2. Frage über die gesuchte Tiefe eines Falls: Der Dachdecker auf dem Wolkenkratzer lässt seinen Hammer fallen. Nach einer Sekunde ist er ein Stockwerk heruntergefallen. In der nächsten Sekunde ist er
a) zwei Stockwerke unterm Dach b) drei Stockwerke unterm Dach c) vier Stockwerke unterm Dach d) sechzehn Stockwerke unterm Dach e) nichts davon
1 Antwort
Zu 1.)
Du musst du Geschwindigkeit nach 2 Sekunden ausrechnen und halbieren, dann hast du die Durchschnittsgeschwindigkeit. Halbieren, weil die Startgeschwindigkeit Null ist, sonst müsste die noch aufaddiert werden.
Die Formel für die Fallgeschwindigkeit nach 2 Sekunden, müsstet ihr um Unterricht bekommen haben, sonst google.
Zu 2.)
Der Hammer beschleunigt derart, dass er von 0m/s Startgeschwindigkeit 1 Stockwerk Strecke schafft. Seine Durchschnittsgeschwindigkeit ist also:
1 Stockwerk / Sekunde
Das ist wie bei 1.) nur rückwärts. Die tatsächliche Geschwindigkeit nach einer Sekunde ist also 2 Stockwerke/Sekunde. Sprich, wenn keine Kräfte wirken, dann fliegt der Hammer ab jetzt jede Sekunde 2 Stockwerke.
Die gleiche Kraft erfährt der Hammer aber weiterhin. Du kannst dir in Physik immer ein mitbewegendes Bezugssystem vorstellen. Daher kannst du dir jetzt vorstellen, dass ab dem Punkt der Hammer erneut losgelassen wird und diesen Teil der Gleichung zu berechnen, wie bei der ersten Sekunde.
Zum Ergebnis musst du die beiden Teile dann addieren.
Die Lösung ist also Drei Stockwerke.
Viel Erfolg. :-)