Diese Frage mit dem Trägheitsprinzip beantworten?
Kann mir einer sagen was mit der Münze passiert und es einmal mithilfe von dem Trägheitsprinzip begründen? Wäre sehr hilfreich falls ja.
2. eine münze befindet sich auf einer karte die auf einem glas wasser (da war noch ein bild) jemand schlägt die karte weg was passiert mit der münze?
1 Antwort
Das ist ein klassisches Experiment. Man stellt ein Glas mit Wasser auf einen Tisch. Dann legt man einen Bierdeckel oder eine Postkarte auf das Glas. Auf diese Karte legt man eine Münze. Zieht man die Karte langsam weg, so nimmt man die Münze einfach mit. Zieht man die Karte schnell weg, fällt die Münze in das Glas.
Überlegen wir uns doch einmal, welche Kräfte im Spiel sind. Wenn das alles so liegt, dann zieht die Schwerkraft die Münze nach unten. Diese Kraft drückt die Münze auf die Karte. Durch diese Anpresskraft entsteht etwas Reibung zwischen der Münze und der Karte, die verhindert, dass die Münze auf der Karte zur Seite rutscht.
Bewegen wir die Karte jetzt langsam zur Seite, so wirkt die Reibungskraft weiter auf die Münze, die Münze wird beschleunigt. Die seitliche Kraft F auf die Münze, die Masse der Münze m und die Beschleunigung a hängen zusammen über F = m a. Wenn wir also eine geringe Beschleunigung a vornehmen wollen, brauchen wir nur eine geringe Kraft F. Weil es ein bisschen Reibung gibt, können wir das mit langsamen Ziehen erreichen. Die Münze wird genauso beschleunigt wie die Karte auch, die Münze behält also ihre Position auf der Karte und wird mitbewegt.
Ziehen wir aber ganz schnell an der Karte, dann müsste die Münze stark beschleunigt werden, damit sie mitkommen kann. Wir haben aber nur eine eher schwache Reibungskraft zur Verfügung. Die reicht nicht aus, und die Münze wird nur langsam beschleunigt. Bis die Münze etwas beschleunigt worden ist, haben wir die Karte schon rausgezogen. Die Münze fällt dann einfach herunter in das Glas.
Wir können die Reibung verändern. Angenommen, wir steigern die Reibung deutlich indem wir die Münze mit Sekundenkleber auf der Postkarte festkleben. Nun können wir die Karte schnell herausziehen, die Münze kommt einfach mit. Oder wir senken die Reibung, indem wir die Postkarte und Münze mit Speiseöl einreiben. Dann können wir auch langsam an der Karte ziehen, die Münze bleibt an ihrer Stelle.
Wir brauchen also eine Kraft auf die Münze, um deren Trägheit zu überwinden, damit die Münze sich zur Seite bewegen kann. Diese Kraft wird durch die Reibung zwischen Münze und Postkarte erzeugt. Reicht die Reibung aber nicht aus um die Münze zu beschleunigen, bevor wir die Karte herausgezogen haben, so fällt sie ins Glas.