Fragen zur Physik (Thema Trägheit)

Question

Hallo :)

ich habe ein paar Fragen zum Thema Trägheit, hoffe ihr könnt sie mir beantworten:

Warum muss sich ein Passagier in einem fahrenden Bus festhalten?
Was machst du, wenn ein Hammer nur noch lose auf dem Stiel sitzt?
Warum haben Schiffszusammenstösse auch bei kleiner Geschwindigkeit schlimmste Folgen?
Warum haben Züge Bremswege von bis zu 700m?
Wäre euch ssseeeeeeeehr dankbar, wenn ihr auch nur zwei oder so wisst! Danke!

Rainman007 · Answer

Das physikalische Gesetz der Masseträgheit besagt:

Ein Körper befindet sich entweder im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung und bleibt in diesem Zustand. Es sei denn, eine Kraft ändert etwas daran.

Aber nun zu deinen Fragen.

1) Der Passagier im fahrenden Bus, muss sich festhalten, da der Bus sich nicht gleichförmig bewegt und der Passagier sich somit auch nicht, im fahrenden Bus, im Zustand der Gleichförmigen Bewegung befindet. Gleichförmige Bewegung heißt, das eben keine Kraft auf den Passagier einwirkt und er sich mit stets der gleichen Geschwindigkeit fortbewegt. Der Bus fährt an, er beschleunigt also, und er stoppt ab, beschleunigt also mit negativen Vorzeichen, und ändert daher ständig seine Bewegung.

Daraus folgt für den Passagier, dass auch er ständig positiv und negativ beschleunigt wird. Bewegt sich der Bus nicht, bewegt sich auch der Passagier nicht. Beide befinden sich also im Zustand der Ruhe. Nun fährt der Bus an. Der Passagier wird nun also aus dem Zustand der Ruhe in den Zustand der Bewegung (ACHTUNG: Es ist keine gleichförmige Bewegung, da sich die Geschwindigkeit beim Anfahren ja verändert, bzw. größer wird) versetzt. Um das zu erreichen, ist aber eine Kraft notwendig (s.o.). Beim Anfahren wird der Passagier also entgegen der Fahrtrichtung gedrückt. Beim Bremsen (negativem Beschleunigen) wird der Passagier nach vorne gedrückt, da er sich noch im Zustand der Bewegung befindet.

Also umgehend den Hammer befestigen.

Bei dem schweren Hammer, verhält es sich ähnlich. Du beschleunigst den Hammer und bremst dann plötzlich indem Du z.B. auf einen Nagel haust. Der Hammer wird, da er nicht fest am Stiel befestigt ist, noch weiter beschleunigt, denn Du kannst die auf ihn wirkende Kraft nicht mit dem Stiel voll auf den Nagel richten und der schwere Hammer rutscht eventuell sogar vom Stiel. 
Große Schiffe sind sehr schwer. Kommt es zu einem Zusammenstoß, wirkt daher auch eine große Kraft. Die Kraft F die dort wirkt, ist das Produkt aus der Masse m und Beschleunigung a, also F = m * a. Auch wenn die Schiffe sich mit ständig der gleichen Geschwindigkeit fortbewegen, also mehr schneller werden, beschleunigen sie ständig, da sie sonst durch die Reibungskraft des Wassers und der Erdanziehung ständig langsamer werden würden, bis sie schließlich stehenblieben. Da die Schiffe sehr schwer sind, muss auch eine große Kraft aufgewendet werden, um sie zu beschleunigen UND um sie abzubremsen! Und eben diese große Kraft wirkt dann auch beim Zusammenstoß. 
Bei den Zügen verhält es sich im genauso wie bei den Schiffen. Hier sollte auch nicht vergessen werden, das Stahl auf Stahl relativ gut rutscht, das Abbremsen also auch hier nicht so schnell geht.

Morrice · Answer

weil der passagier verzögert auf die be-/entschleunigung bzw. richtungswechsel des busses reagiert. er würde umfallen wenn er sich nicht festhalten würde
den hammer, mit dem dem stiel senkrecht nach oben auf eine harte unterlage (vorzugsweise holz) schlagen bis der hammerkopf wieder fest sitzt
weil die grossen massen der schiffe im wasser auch bei einem zusammenstoss nicht so schnell gebremst werden können. stossen nun zwei schiffe zusammen, drückt das gewicht von beiden schiffen gegeneinander und zerdrückt die schiffsrümpfe.
wegen des grossen gewichts des zuges und den vergleichsweise kleinen reibungspunkten (räder auf den schienen und ergonomische zugform)

HobbyTfz · Answer

Hallo sunshiine98

Weil er sonst durch seine Trägheit nicht den Richtungen des Buses folgen kann. (Kurven, Bremsen)
Mit einem Keil fixieren
Weil die Schiffe ein großes Gewicht haben und dadurch mit viel Wucht gegeneinander stoßen
Die Züge haben ein großes Gewicht dass nicht so schnell zum Abbremsen ist, die Reibung zwischen Schienen und Rädern lässt nur eine gewisse Bremskraft zu (im Gegensatz zu Asphalt und Gummi)
Gruß HobbyTfz

Feolin · Answer

weil er träge ist, also sich quasi mit seiner ursprünglichen geschwindigkeit weiterbewegt, wenn der bus langsamer wird
wieder festmachen ;P
weil das schiff ne riesen masse hat, die sich halt beim zusammenstoss aufeinander bewegen- trägheit wieder ;)
weil sie nicht zu schnell abbremsen können glaub ich, weil halt ein riesen langer zug mit grosser masse abgebremst werden muss, da die träge ist
i-wie so hab ich das im kopf ;D

PetromanBlogger · Answer

Frage 1:

Wenn sich der Passagier im Bus nicht feshalten würde, würde er Erdkunde bzw. Buskunde machen.  Warum ??  Aufgrund des Trägheitsgesetztses hat er, während der Bus fährt, die selbe Geschwindigkeit wie der Bus.  Wenn der Bus jedoch anhält, fährt der Mann einfach weiter und da der Mann steht und nicht darauf vorbereitet ist weiterzufahren fällt er hin.
Wenn das ganze zum Beispiel im Weltall gescehen würde, hielte der Bus an und der Mann würde mit der Geschwindigkeit des Busses weiterfahren.
Deswegen ist es auch unmöglich im Bus hochzuhüpfen und dann woanders zu landen, da man erstmal mit der Busgeschwindigkeit weiterfliegt und so dem Bus folgt.  Wenn man jedoch solange in der Luft bleiben könnte, dass der Luftwiederstand einen zum Stehen bringt, würde man hinten gegen das Fenster knallen.

Deshalb ist es auch ziemlich unlogisch, dass die Raumschiffe in "Star Wars" die ganze Zeit ihre Triebwerke angeschaltet haben und Treibstoff verbrauchen, denn im All gibt es keinen Luftwiederstand, sodass man einfach auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt und dann den Motor aus´schalten kann, da das Raumschiff einfach weiterfliegen würde ohne anzuhalten (außer es knallt gegen einen Asteoriden).

Grüße,

PetromanBlogger

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