Physik: Textaufgabe zum Vergleich von freien Fall und waagrechtem Wurf zweier Körper mit unterschiedlicher Gewichtskraft?

Hallo Zusammen.

Wir haben heute von meinem Physiklehrer eine Textaufgabe bekommen die mich verunsichert. Sie lautet wie folgt:

Vivien schließt mit ihrem Vereinskameraden Felix eine Wette ab. Beide wollen gleichzeitig vom 10m-Turm springen, und wer zuerst an der Wasseroberfläche ankommt, hat gewonnen.

Felix behauptet, da er deutlich schwerer ist als Vivien, also seine Gewichtskraft viel größer ist, wird er stärker beschleunigt und kommt früher unten an. Zusätzlich nimmt er aber noch Anlauf und verlässt den Turm in waagrechter Richtung mit der Startgeschwindigkeit v im selben Augenblick, in dem sich Vivien fallen lässt.

Felix macht also eine Bewegung, die aus zwei Einzelbewegungen zusammengesetzt ist:

1. Auf Grund seiner Startgeschwindigkeit bewegt er sich gleichförmig in waagrechte Richtung.

2. Da er im selben Moment wie Vivien den Turm verlässt, beginnt er auch im selben Moment frei zu fallen (Luftreibung ist vernachlässigbar).

Diese zusammengesetzte Bewegung nennt man waagrechter Wurf!

Vivien dagegen argumentiert, sie komme zuerst unten an, da sie dadurch den kürzesten Weg zurücklegt. Außerdem ist sie auch schneller unten, da sie weniger träge ist als Felix, Körper mit kleinerer Gewichtskraft fallen schneller wegen der geringeren Trägheit.

Wer kommt tatsächlich zuerst unten an?

Also wir haben schon gelernt, dass jeder fallende Körper mit ca. 9,81 m/s² nach unten beschleunigt, unabhängig, ob er noch eine waagrechte Geschwindigkeitskomponente hat, oder nicht. Wären die beiden also gleich schwer, würden sie auch auf jeden Fall gleichzeitig ankommen. Eigentlich haben wir auch gelernt, dass alle Körper im Freien Fall gleichschnell Fallen (, wenn man den Luftwiderstand nicht berücksichtigt). Mich verunsichert nun aber Viviens Argumentation bezüglich der Trägheit eines Körpers.

Könnten sie mir evtl. diese Frage beantworten.

Schule, Physik, freier Fall, Gewichtskraft, Textaufgabe
2 Antworten

Meistgelesene Fragen zum Thema Freier Fall