Beschleunigung verschiedener Menschen in einer Wasserrutsche
Hallo,
meine Frage bezieht sich auf die Beschleunigung / Geschwindigkeit von einem 'schwereren' und 'leichteren Menschen in einer Wasserrutsche.
Ich denke im Physikunterricht damals mitbekommen zu haben, dass die Beschleunigung gleich ist, also unabhaengig von der Masse ( Gewicht )
Nun meint mein Nachbar ( Physikstudent allerdings 1. Semester :P ) dass durch die Reibung der schwerere Mensch in einer Wasserrutsche ( ! ) sogar langsamer ankommen müsste.
( Ergo ein Baby/Kind schneller als jeder ausgewachsene Mann?! )
Ich denke aber, dass durch den Wasserfilm diese Reibung ja mehr oder weniger ueberwunden wird und doch dann dieMehr- Masse des schwereren Menschens wenn sie erstmal 'am Rollen' ist eine höhere Endgeschwindkeit bzw eine bessere Zeit erzielen muesste oder?
Vorraussetzung ist natuerlich die komplett gleiche Technik also dadurch keine Vorteile.
Kann mir da jemand helfen?
Danke im Vorraus,
Marvin
9 Antworten
Ich weiß es nicht, aber ich würde sagen, dass ein schwerer Menschn eigentlich schneller ankommen müsste, weil er eben mehr Gewicht und dadurch auch mehr Schwung hat. Wobei, wenn ich überlege, in einer normalen Rutsche sind Kinder (die ja folglich leichter sind) irgendwie schneller unten als ein erwachsener Mann zB. hmmmm gute Frage ;)
also von physik hab ich keine ahnung :D aber als ich mal im urlaub war war da so ein dicker typ in der rutsche der war als er rauskam so schnell dass er mit dem ellebogen gegen den beckenrand gestoßen ist und sein ellebogen warc danach blutig
Es ist folgendermaßen:
Wie schon erwähnt wurde ist die beschleunigung, mit oder ohne reibung, im luftleeren raum unabhängig von der masse. Kommt jedoch der luftwiderstand dazu verhält es sich etwas anders. Ich versuche dies mit dem in der Physik oft angewandten Schwerpunktsatz zu erklären (geringere einflüsse, zB der größeren oberfläche von größeren menschen, bzw wasserverdrängung usw vernachlässigt):
m...Masse a...Beschleunigung g...Erdbeschleunigung q...Winkel der Rutsche y...Reibungskoeffizient FL...Luftwiderstand
Ohne Luftwiderstand:
ma = mgsin(q)-ymgcos(q)
Dividiert man diese gleichung durch die masse erhält man:
a = gsin(q)-yg*cos(q) Die beschleunigung ist also unabhängig von der masse
Mit Luftwiderstand:
ma = mgsin(q)-ymgcos(q) - FL
Dividiert man diese gleichung durch die masse erhält man:
a = gsin(q)-yg*cos(q) - ( FL / m ) Die beschleunigung ist also abhängig von der masse
Je größer die masse, desto kleiner ist der bremsende Term ( FL / m ) und desto größer die beschleunigung
LG
Bei allen rutschenden Menschen wird der Wasserfilm verdrängt und sie reiben auf der Glatten Oberfläche gemäß dem Gleitreibungskoeffizienten auf nasser Oberfläche. Der Koeffizent ist bei Wasserrutschenmaterial möglichst gering, sodass der Unterschied beim rutschen von schwereren Menschen nicht groß ist.
Hier noch eine Überlegung: Da dünne leichte Menschen beim rutschen viel Wasser unter sich und neben sich vorbeilassen, können sie schneller als das Wasser runterrutschen. Schwerere verdrängen das Wasser vor sich und werden so zusätzlich langsamer.
Das alles sind nur Überlegungen und keine wissenschaftlichen Daten.
Hm gute Frage, also im luftleeren Raum haben Gegenstände die gleiche Geschwindigkeit, ganz gleich welche Masse.
Also eine volle Wasserflasche fällt dort ebenso schnell wie eine leere.
Beim Rodeln ist es so, da zu leichte Sportler Gewichte anlegen müssen, das würde dafür sprechen, das der leichtere durch den niedrigeren Anpressdruck schneller sein müßte.
Andererseits wird es auch darauf ankommen in welcher Phase man sich befindet, denn beim Fallschirmspringen heißt es das ab xxx Stundenkilometer schluss mit der Beschleunigung ist.
Also bin gespannt auf die weiteren Antworten.
der Luftwiderstand ist etwas vollkommen Anderes. Hierbei geht es um Gleitreibung. Bei Fallschirmspringern ist wirklich irgendwann Schluss mit dem schneller werden, abhängig von der Position die der Springer einnimmt!