Wenn ein Wagen eine schiefe Ebene abrollt, warum hängt dann die Endgeschwindigkeit nur von der Starthöhe ab und nicht von der Masse des Wagens?

11 Antworten

  • Mathematisch: weil die Masse sich rauskürzt
  • Erklärend: Mit grösserer Masse wird zwar die beschleunigende Kraft grösser, aber der Wagen ist um genau den gleichen Faktor träger, so dass eben die gleiche Beschleunigung und damit die gleiche Endgeschwindigkeit resultiert, eben unabhängig von der Masse.
  • Es ist sogar egal, ob er ne schiefe Ebene runter rollt oder im freien Fall fällt (wenn man alle Luft- und Rollreibungen vernachlässigen darf).
Auf den Wagen wirkt die Hangabtriebskraft, also die Kraft, die ihn nach unten zieht. Die ist natürlich von der Masse abhängig: je größer die ist, um so größer ist auch diese Kraft.
Diese Kraft beschleunigt den Wagen, macht ihn also immer schneller. Aber: je größer die Masse des Wagens, um so schwerer ist es, in in Schwung zu bringen. Man sagt, die Masse ist träge, sie widersetzt sich einer Bewegungsänderung.
Also: je größer die Masse, um so größer die Kraft, aber auchdie Trägheit. Und wie es die Physik nun so will, hebt sich die Masse dadurch auf. Auf einen massereichen Körper wirkt zwar eine größere Kraft, die wird aber durch die größere Trägeit wieder aufgehoben.

Schöner Gruß von dem hier: Antworten von DerZwiebel - gutefrage

Hat die Frage vor nem guten Jahr schon ganz gut erklärt.

Frage bei einer Physikaufgabe Thema Energie? (Schule, Physik, Energie) - gutefrage

Auf den Wagen wirkt die Hangabtriebskraft, also die Kraft, die ihn nach unten zieht. Die ist natürlich von der Masse abhängig: je größer die ist, um so größer ist auch diese Kraft.

Diese Kraft beschleunigt den Wagen, macht ihn also immer schneller. Aber: je größer die Masse des Wagens, um so schwerer ist es, in in Schwung zu bringen. Man sagt, die Masse ist träge, sie widersetzt sich einer Bewegungsänderung.

Also: je größer die Masse, um so größer die Kraft, aber auchdie Trägheit. Und wie es die Physik nun so will, hebt sich die Masse dadurch auf. Auf einen massereichen Körper wirkt zwar eine größere Kraft, die wird aber durch die größere Trägeit wieder aufgehoben.

Weil die Masse eines beschleunigten Objekts bei einer gleichförmigen Beschleunigung von x m/s² keine Rolle spielt. Alles beschleunigt gleich schnell. Die leere Cola-Dose rollt genauso schnell den Abhang runter wie das Auto.

Willy1729  16.03.2021, 11:35

Natürlich nur, wenn weder die Reibung noch der Luftwiderstand berücksichtigt werden.

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ajeder  09.06.2023, 16:50

Hallo Simon,

meiner Meinung nach stimmt Deine letzte Aussage nicht.
Die leere Coladose hat beispielsweise ein anderes Massenträgheitsmoment als ein Vollzylinder gleicher Abmaße und gleichem Gewichts. Beide werden zwar mit der gleichen Kraft beschleunigt, der Vollzylinder kommt aber definitiv eher unten an als der Hohlzylinder.

Gruß, Axel

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