Wie Aufprallgeschwindigkeit berechnen?
Da ich an den Physik Aufgaben, welche wir während der Ferien machen sollen verzweifel, frage ich mal hier.
Klaus wirft einen Stein aus 14m Höhe über dem Erdboden. Wie groß ist die Aufprallgeschwindigkeit wenn Klaus den Stein mit v=20m/s abwirft?
Ps: in der Überschrift steht noch Schräger Wurf.
Bitte gebt mir ein paar Tipps. Verstehe gar nichts. Danke!
2 Antworten
Ich nehme an, dass ihr den Luftwiderstand vernachlässigen sollt, der die Rechnung erheblich komplizieren würde.
Habt ihr schon den Begriff der kinetischen Energie
Eₖ = ½mv²
und der potentiellen Energie
Eₚ = m·g·h
und den der konservativen Kraft durchgenommen?
Das Schwerefeld der Erde ist ein solches konservatives Kraftfeld. Dies bedeutet, dass
Eₖ + Eₚ = m(½v² + g·h) = const.
ist. Die Masse des Körpers fällt also raus, weil sie überall drin steckt. Der Zuwachs an Energie pro Masseneinheit ist also g·h≈137J/kg, die zu den ursprünglichen ½v²=200J/kg kinetischer Energie hinzukommen, was etwa 337J/kg ergibt. Der Betrag der Geschwindigkeit ist also etwa √{674}m/s.
Das hängt davon ab, in welchem Winkel zur Horizontalen er den Stein wirft.
Wenn man den Luftwiderstand vernachlässigen kann, was man hier machen wird, kommt es darauf gerade nicht an.