Hilfe bei Pyhsik Aufgabe
"Ein aus 1m Höhe senkrecht gegen den Erdboden geschleuderter Ball springt 6m hoch. Wie groß war seine Anfangsgeschwindigkeit?"
Wenn der Ball nach unten geschleudert wird benutzt man logischerweise noch die Formel für den senkrechten Wurf nach unten. Aber sobald der Ball unten am Boden angekommen ist und nach oben wieder geschleudert wird, wieso benutzt man hier die Formel für den freien Fall anstatt den senkrechten Wurf nach oben?! Ich mein der Ball entwickelt doch eine anfangsgeschwindigkeit sonst würde er doch nicht wieder nach oben fliegen, oder?!
4 Antworten
Das ist kein freier Fall im Sinne der reinen Lehre mehr, da ein freier Fall eigentlich keine Anfangsgeschwindigkeit vorsieht.
Da hilft uns der Energieerhaltungssatz wesentlich einfacher weiter.
Am Angang (1) besitzt der Ball die potentielle Energie E(pot1) von 1m Höhe sowie die kinetische Energie, die gesucht wird. Am Ende (2) hat er die potentielle Energie von 6m Höhe, aber keine kinetische Energie mehr.
Mathematisch: E(pot1) + Ekin = E(pot2)
Aufgelöst nach E(kin) ergibt dies: E(kin) = E (pot2) - E(pot1)
Aus E(kin) lässt sich dann die Geschwindigkeit errechnen.
Zur Plausibilität: beim freien Fall würde der Ball wieder genau 1 m hoch springen. Alles, was er noch höher springt, wurde im als kinetische Energie beim Wurf auf den Boden mitgegeben.
Es geht darum mit welcher Geschwindigkeit der Ball geworfen wird! Man benutzt den Freien Fall, weil es ein Freier Fall ist? Der ball fällt ja nach unten. Nur hat er dazu halt noch eine Anfangsgeschwindigkeit V0 die man ausrechnen muss.
Freier Fall und Senkrechter wurf ist das gleiche, nur in die andere Richtung.
Mit h = 1m und H = 6m ist mgh + ½mv₀² = mgH , daher v₀² = 2g(H ‒ h).