Aufprallgeschwindigkeit errechnen?
Wir hatten heute Physik und unsere Lehrerin hat mal wieder alles total unverständlich erklärt. Von daher werde ich mal eure Hilfe brauchen. Wir haben da eine Kurze Aufgabe.
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit eines Autos, dass man aus 6,50m Höhe fallen lässt.
Wie geht das? Welche Formel ist gefragt? Muss ich dort g=9,81 verwenden?
Danke, wenn ihr mir helft, denn ich will das endlich mal verstehen
Gruß.
5 Antworten
Eine andere Möglichkeit ist das mit der Formel der beschleunigten Bewegung zu rechnen.
S=0,5 * g *t²
Die Strecke S ist h = 6,5 m
6,5 m = 0,5 * 9,81 m/s² * t²
Fallzeit:
Jetzt rechnest über das v(t) Diagramm für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung die Geschwindigkeit aus.
v(t) = g * t = 9,81 m/s² * 1,15 s= 11,28 m/s = 40,65 km/h
Die potenzielle Energie die das Auto hat ist Epot = m * g *h in der Höhe. Wird es fallen gelassen hätte es die kinetische Energie Ekin = 0,5 * m * v²
Das gleichsetzen.
Die Masse kürzt sich raus.
Das löst du nach v auf.
Jetzt setzt du ein:
Noch ein Hinweis: Man darf in der Physik die Einheiten nicht weglassen.
Mit g=9,81 bekommt man nichts gescheites heraus. Richtig ist: g=9,81*m/s^2 (Meter pro Quadratsekunde). Mit den richtigen Einheiten in der Rechnung kannst Du leichter prüfen, ob der Lösungsweg stimmt, oder ob und wo Du Fehler gemacht hast. Und die Lösung hat dann automatisch auch gleich die richtige Einheit.
Da du die Höhe gegeben hast, bietet sich der Energieerhaltungssatz an. Also potentielle Energie = Kinetische Energie
Potenzielle Energie = m*g*h (da ist dann auch die Höhe zum einsetzen)
Kinetische Energie = 1/2* m*v²
Beide gleichsetzen und nach v² um stellen, Wurzel ziehen, und dann kannst du das die Geschwindigkeit ausrechnen.
Es ist einfach ne gleichmäßig beschleunigte bewegung mit g.
Du brauchst also die gleichungen die v in abhängigkeit von s und a berechnen.
Achtung, was Du unter der Wurzel stehen hast, kann nicht 1,15 s ergeben. Du hast sicher durch die Erdbeschleunigung dividiert, nicht mit ihr malgenommen. Und hinter den 9,81 muß da auch die Einheit m/s² stehen, denn die Wurzel aus Meter gibt keine Sekunde. Auch g * t gibt nur dann 11,28 m/s, wenn t die Einheit s hat.
Vom Weglassen der Einheiten kann ich nur ganz dringend abraten, denn so macht man keine echte Rechnung, sondern eine Art Zaubervorführung. Man hat dann nämlich falsche Ausdrücke da stehen, auch wenn sie irgendwie richtig gemeint sind. Das bringt den Kopf durcheinander, und das Ergebnis ist dann – auch wenn es stimmt – nur zur Hälfte gerechnet und zur anderen Hälfte aus dem Zylinderhut gezogen. :)