Kann mir jemand bei dieser Physikaufgabe helfen?
Ich habe diesen Freitag meine BLF-Prüfung im Fach Physik abzulegen. Bei der Vorbereitung bin ich auf eine Frage gestoßen, bei der ich einfach nicht weiter komme:
Ein Fußball (m=400g) wird mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h vom Torwart abgeschlagen. Welche Höhe kann der Ball maximal erreichen?
3 Antworten
Rechne mit dem Energieerhaltungssatz: Wird der Fußball senkrecht nach oben beschleunigt gilt potentielle Energie = mgh ist so groß wie kinetische Energie = 0,5mv² (die beiden Energieformen solltest du auswendig lernen).
80 km/h = 80.000 m/h = 1333,33 m/min = 22,22 m/s
mgh = 0,5mv²
h = 0,5v²/g = 0,5 * 22,22² / 9,81 = 25,2m
So hoch fliegt der Ball natürlich nicht in Wirklichkeit, weil man auch den Luftwiderstand berücksichtigen muss.
Die Lösung findest Du über die Energie des Balles.
Nach dem Abschlag hat der Ball eine bestimmte kinetische Energie. Diese Energie bleibt der Menge nach gleich (Energieerhaltungsprinzip). Sie wird, indem der Ball gegen die Schwerkraft nach oben steigt, vollständig in potentielle Energie umgewandelt.
Ekin = 0.5 * m * v^2
Epot = m * g * h
Schreibe eine Gleichung, in der diese beiden Energie gleichgesetzt sind. Die Größen m, g und v sind gegeben. (Nicht vergessen: v zunächst in m/s umrechnen.) Löse die Gleichung nach der Unbekannten h. Das ist die Lösung.
Vorneweg: gehen noch zur schule, d.h., dass das keine sichere antwort ist 🙈
Vielleicht solltest du es mit der potenziellen Energie probieren und diese dann umkehren. Oder du rechnest die maximale Geschwindigkeit die der ball erreichen kann aus und rechnest dann aus wie hoch er mit dieser höchstens fliegt.
P.S. Immer in SI-Einheiten rechnen