Physik frage Anziehungskraft?

8 Antworten

Definition : Die Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit.

a=(V2-V1)/(t2-t1)

V1 Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t1

V2                 "                         "        t2

geht nun das Zeitintervall (t2-t1) gegen Null,so ergibt sich der "Differentialquotient" a=dv/dt=V´(t) ist die erste Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit t.

Für die "Erdbeschleunigung" gilt a=g=9,81 m/s²

Beispiel: Ein Stein fällt aus S=20 m Höhe nach unten. Gesucht ist die Aufschlaggeschwindigkeit Va=?

V1=0 bei t1=0

Der Stein wird mit g=- 9,81 m/s² nach unten beschleunigt

Das Minuszeichen bedeutet,das g=-9,81 m/s² nach unten gerichtet ist.

Die Beschleunigung ist ein Vektor,der durch einen Pfeil dargestellt wird.

es ergeben sich nun 3 Gleichungen

1. a=-g=- 9,81 m/s² nun 2 mal integrieren

2. V(t)=-g*t+Vo hier ist Vo=0 zum Zeitpunkt t=0 (keine Anfangsgeschwindigkeit)

3. S(t)=-1/2*g*t²+So hier ist So=20 m ist die Höhe 20 m

aus 3. S(t)=0=-1/2*g*t²+S0 ergibt t=Wurzel(So*2/g)

t=Wurzel(2*20 m/9,81 m/s²)=2,0..s Sekunden Fallzeit

mit 2. V(2)=-9,81 m/s²*2 s=-19,8 m/s

Auch hier zeigt das Minuszeichen die Richtung der Geschwindigkeit an,nach unten gerichtet.

Man nimmt den Betrag ,also Va=19,8m/s=71,28 km/h

MERKE: Beim freien Fall,spielt die Masse des Körpers keine Rolle.Jeder Körper wird mit der Erdbeschleunigig g=9,81 m/s² beschleunigt.

Wenn der Luftwiderstand eine Rolle spielt,dann ist die Aufprallgeschwindigkeit Abhängig vom Luftwiderstand des Körpers.

MERKE: Im luftleeren Raum fällt jder Körper gleich schnell nach unten.

Hey das ist echt lieb von dir aber ich hab mich die Frage einfach so gestellt das ist ja eine ganze Definition Ha Ha .

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@Verosella

Diese Thema kann man in 2 Sätzen nicht erklären,dazu ist das notwendige Wissen,was hier notwendig ist,zu umfangreich.

Beispiel: Ein Stein fällt von erner Brücke.

Frage:"Wie schnell ist er nach 1 Sekunde"?

Lösung: V(t)=a*t wenn keine Anfangsgeschwindigkeit Vo vorhanden ist.

Mit a=g=9,81 m/s² ergibt

V(1)=9.81 m/s²*1 s=9,81 m/s

Ich habe hier die Vorzeichen weggelassen,weil dies die einfachste Aufgabe ist,die überhaupt möglich ist.

Im Normalfall sind die Aufgaben schwerer und man muss die richtigen Vorzeichen für a,V und So verwenden.

Merke : Wenn der Luftwiderstand vernachlässigt wird,dann spielt die Form und das Material keine Rolle. 

Beispiel : Eine Feder und ein Stein fallen gleichzeitig von einer Brücke.

Was ist zuerst unten?

Antwort:"Der Stein"!

Weil der Stein schwerer ist und eine geringere Oberfläche für den Luftwiderstand hat.

Die Feder ist leicht und hat eine große Oberfläche für den Luftwiderstand.Deswegen ist die Feder später unten.

Wären der Stein und die Feder im "luftleeren Raum" (kein Luftwiderstand),so kämen beide gleichzeitig unten an.

Das Prinzip wenden Fallschirmspringer an.Möglichst große Fläche,damit der Luftwiderstand möglichst groß wird.

Je größer die Fläche,je geringer ist die Sinkgeschwindigkeit des Fallschirmspringers.

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Die anziehungskraft zwischen erde und mäppchen, sowie zwischen erde und kulli tatsächlich unterschiedlich, dass hast du richtig erkannt, dadurch ist auch die gewichtskraft beider körper unterschiedlich, die beschleunigung aber wirkt auf beide körper gleich! Ich versuche dir das an dem rechenbeispiel zu erklären: angenommen, ein körper hat die masse m, seine gewichtskraft Fg lässt sich durch die formel Fg=m*g berechnen, dabei ist g die erdbeschleunigung, man kann die gewichtskraft auch ausdrücken über die anziehungskraft zwischen körper und erde mit Fg=γ*M*m/r^2, dabei ist γ (gamma) einfach eine konstante, auf die man nicht weiter eingehen muss, M ist die Masse der erde und r ist der radius, also die entfernung zwischen dem körpermittelpunkt und dem erdmittelpunkt! Da beide formeln Fg ausdrücken, können wir sie gleichsetzen, daraus folgt dann: m*g=γ*M*m/r^2 wir wollen ja die fallbeschleunigung g bestimmen, dh wir lösen nach g auf indem wir auf beiden seiten durch m dividieren, wir bekommen damit für g folgende formel: g=γ*M/r^2, wie du siehst hat sich m also die masse des körpers komplett rausgekürzt und spielt für die fallbeschleunigung keine rolle mehr, tatsächlich spielt für die fallbeschleunigung nur der radius, die masse der erde und gamma eine rolle! Dh. egal welche masse ein körper hat, er erfährt immer die gleiche fallbeschleunigung g, da seine masse keine rolle spielt. Die formel zur berechnung der fallgeschwindigkeit ist v=g*t, dh beide körper fallen gleichbschnell ABER, warum fällt das mäppchen in der realität schneller runter als der kulli, oder die münze schneller als die feder? Weil wir ja luft haben, diese bremst den fall durch reibung ab, die reibungskraft ist der gewichtskraft entgegengesetzt, dh ein körper mit mehr masse und damit einer höheren gewichtskraft kann der luftreibung besser widerstehen als ein körper mit geringer masse und fällt somit schneller, im vakuum aber, wo es keine luftreibung gibt, fallen alle körper tatsächlich gleich schnell runter, sogar münze und feder. Zu dem versuchsaufbau gibt es viele videos auf youtube! Lg

Hallo Verosella

Wie bereits von anderen geantwortet wurde, hat die Masse zwei Eigenschaften: Sie ist schwer und sie ist träge.

In Formeln sieht das so aus:

1. Durch die Anziehungskraft der Erde, durch ihr "Schwerefeld", wird eine Masse m zum Erdmittelpunkt hin (also senkrecht nach unten) gezogen. Die Kraft G, mit der sie gezogen wird, nennt man Gewichtskraft.
Es gibt den Zusammenhang G = m*g, wobei man den Faktor g = 9,81m/s² Fallbeschleunigung nennt. Auf dem Mond mit seiner viel kleineren Masse ist dieser Faktor viel kleiner. Dort wiegt man viel weniger.

2. Jede Masse m bleibt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, solange keine Kraft auf sie wirkt. Das bezeichnet man als die "Trägheit" der Masse. Wenn aber eine Kraft F auf die Masse einwirkt, dann ändert sie diesen Zustand, sie setzt sich in Bewegung oder ändert ihre vorherige Bewegung, sie wird "beschleunigt". Für diese Beschleunigung ( = Änderung der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit, Dimension also (m/s)/s = m/s²) benützt man den Buchstaben a.
Es gilt: F = m*a,   Kraft ist Masse mal Beschleunigung.

3. Wenn ich nun einen Körper der Masse m bewegungslos halte und dann loslasse, dann ist er zunächst im Zustand der Ruhe. Nun wirkt aber eine Kraft F auf ihn ein, nämlich die Gewichtskraft G = m*g. Ich muss also in der Formel nach Absatz 2 für F einsetzen m*G, das ergibt:
F = G = m*g = m*a. ---> a = g 
Daraus folgt: Die Beschleunigung a des Körpers ist gleich der Fallbeschleunigung g und unabhängig von der Masse m, die sich ja herausgekürzt hat. Damit ist auch seine Geschwindigkeit und die Zeit bis zum Aufschlagen auf dem Fußboden unabhängig von der Masse m.

Also: Ungleich schwere Körper fallen gleich schnell, wenn man den Luftwiderstand vernachlässigen kann. In einem luftleer gepumpten Rohr fällt eine Bettfeder genau so schnell wie ein Metallkügelchen.

Es grüßt HEWKLDOe.

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