Physik Geschwindigkeit berechnen- Wo ist der Fehler?
(ℎ0 = 0 cm, ℎ1 = 10 cm, ℎ2 = 70 cm, m1 = 20 g, m2 = 25 g)
Durch mgh kann ich am Startpunkt die potentielle Energie berechnen, aber beim Punkt 1 komme ich bei der ersten Kugel beim umformen der Formel zur kinetischen Energie bei v^2=sqrt((Epot-0.02kg*g*0.7m)*2)/0.02kg) auf ein negatives Ergebnis. Was habe ich falsch gemacht?
2 Antworten
Eine Wurzel hat immer zwei Ergebnisse, von denen immer eines negativ ist. Daran ist nichts verkehrt. Deine Kugel könnte ja ebenso gut nach links hinunterrollen und dann wäre sie genauso schnell, nur die Richtung wäre entgegengesetzt. In welcher Richtung Du die Geschwindigkeit positiv oder negativ nennen willst, das entscheidest Du selbst, indem Du das Koordinatensystem so oder so herum legst. Wenn es Dir nur auf den Betrag der Geschwindigkeit ankommt, dann ist ihr Vorzeichen sowieso egal.
Was habe ich falsch gemacht?
Du hast zu früh Zahlen und Einheiten in die Rechnung eingesetzt und sie damit unübersichtlich gemacht.
Schreibe die Gleichung (Epot = Ekin usw.) lieber zuerst nur mit Größensymbolen hin und löse sie symbolisch. Erst am Schluss, wenn v = ... in Symbolen dasteht, setze die Zahlen und Einheiten ein.
Dann siehst Du genauer, was Du tust und kannst früher vereinfachen, (hier z.B. Epot bei h2 minus Epot bei h1 gleich zusammenfassen, und die Masse auf beiden Seiten der Gleichung schon zu Beginn herauskürzen). Wenn man so arbeitet, passieren viele Fehler erst gar nicht. Überlege mal, was bei v^2 = sqrt(...) nicht stimmen kann.
Was habe ich falsch gemacht?
Du zeigst ja Deine genaue Rechnung nicht. Darum sieht keiner Deinen Fehler. Wenn Du so
gerechnet hast, sollte es richtig sein.
In Deiner Rechnung taucht die Masse der Kugel 1 noch auf und von daher muss etwas falsch sein (es sein denn ihr solltet --- was ich aber nicht glaube --- die Rotationsenergie der Kugel mit einbeziehen). Die Masse der Kugel kürzt sich beim Energieerhaltungssatz
aus der Gleichung heraus.
