Physik Wippe?
Ein Artist steht auf einer Wippe. Ein anderer Artist fällt aus der Höhe h auf die andere Seite der Wippe. Der Artist auf der rechten Seite soll dadurch so hoch geschleudert werden, dass er auf den Schultern des linken Artisten landen kann.
Dabei muss der Schwerpunkt des rechten Artisten um 3 m angehoben werden. Der linke Artist hat die Masse 60 kg, der rechte Artist hat die
Masse 40 kg.
Berechne die Höhe h, die der linke Artist fallen muss.
1 Antwort
Nennen wir der Einfachheit halber die Artisten so:
- Artist A = fallender Artist
- Artist B = derjenige, der auf den Schultern des anderen landen soll
Die potentielle Energie des Artisten "A" wird durch die Wippe komplett auf Artist B übertragen (Verluste mal vernachlässigt). "Übertragen" heißt, beide sind gleich groß.
Nun hast du die Formel der potentiellen Energie:
E_pot = m · g · h
Mit
- m = Masse des Artisten
- g = Erdbeschleunigung von 9,81 m/s²
- h = Höhe, in der der Artist diese Energie hat
Du musst also beide Energien gleichsetzen, sprich, die von Artist A und B:
E_pot_A = E_pot_B
... da die ja umgewandelt bzw. übertragen werden - von A -> B
Nun setzt du die Formel oben ein:
m_A · g · h_A = m_B · g · h_B
"g" ist auf beiden Seiten gleich und kann rausgekürzt werden, die Massen und die Höhe von "B" ist bekannt. Nun musst du nur noch nach der unbekannten Höhe "A" auflösen und bist fertig.