ein Radfahrer kommt mit 10m/s an einen Anhang , verliert 5m Höhe und prallt auf eine Mauer welche Geschwindigkeit hat er kurz vor dem Aufprall?
4 Antworten
Anhang ... verliert an Höhe ?
Geht es nun hoch oder runter?
Ich argumentiere mal nur den Berg hoch!
Am einfachsten (da die Geschwindigkeit ein Vektor ist und man hier zwei Richtungen hat) geht das hier mit der kinetischen Energie.
Vorher: E = 1/2 * m * v^2 = 1/2 * m * 100 = 50 * m (m ist die Masse!), alles ohne Einheiten
Dann verliert er am Berg die Energiemenge m * g * h = m * g * 5 = 50 * m
Da dies die gleiche Energiemenge wie am Anfang ist, hat er also am Ende des Bergs keine kinetische Energie mehr, er parkt an der Mauer.
Bergrunter hätte man 50 * m + 50 * m = 100 * m = 1/2 * m * v^2
=> v^2 = 200 => v = wurzel(200).
die Lösung liegt doch auf der Hand. der radler fällt laut aufgabenstellung senkrecht herunter. denn wie sonst sollte er AUF die mauer prallen?
lg, Anna
Hallo,
im freien Fall würde er für 5 m etwa eine Sekunde brauchen.
Er beschleunigt also um 1 s*9,8 m/s² =9,8 m/s.
Diese addiert zu den 10 m/s, die er vorher schon draufhatte, ergibt das eine Aufprallgeschwindigkeit von 19,8 m/s, etwa 71,3 km/h.
Autsch.
Wllly
Mein Gedanke war, daß der Radfahrer an einem Abhang zwar nicht so schnell beschleunigt wie im freien Fall, daß er aber dafür über einen längeren Zeitraum beschleunigt und so - unter Vernachlässigung des Luftwiderstandes und der Reibungskräfte - letztlich auf die gleiche Endgeschwindigkeit kommen müßte wie im freien Fall bei gleichem Höhenunterschied. Bezogen auf die geleistete Arbeit wäre es auf jeden Fall das Gleiche.
Man könnte es auch anders sehen:
Die 10 m/s sind die horizontale Komponente, während 5 m/s die vertikale Komponente der Gesamtgeschwindigkeit sind. Das ist in etwa die Durchschnittsgeschwindigkeit, die man bei 5 m im freien Fall erreicht.
Die Resultierende wäre dann die Wurzel aus 10²+5²=11,18 m/s.
Neigungswinkel spielt keine Rolle. m·g·h wird in zusätliche kin. Ernergie umgewandelt!
W kin + W pot (vorher) = Wkin (nachher)
1/2 m( v1)² + m·g·h = 1/2 m( v2)²
Hier kannst du dir die Themen genau durchlesen: http://www.leifiphysik.de
Falls die 10m/s in x-Richtung sind, müsste man ggf die 9,8m/s anstatt Addition eher mittels Pythagoras zusammenrechnen.
Die Angabe lässt hier sehr viel Interpretationsfreiheit.
lg