Ist die Fallbeschleunigung eines Körpers, wenn man diesen zusätzlich mit einer gewissen Kraft zum Boden hin anschubst, größer als die normale von 9,81m/s2?
Also ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich das so richtig durchdacht habe, deshalb würde ich mich echt freuen, wenn ihr mir das sagen könntet:D
Wenn man jetzt auf der Erde steht und einen Körper hat, z. B. einen Ball, und diesen auf einer bestimmten Höhe hält, dann ist die Beschleunigung erstmal 0m/s2, der Körper ist im Stillstand, weil der Körper (Ball) dann eine Kraft (also die Gewichtskraft des Körpers) auf die Halterung (Hand) wirkt, die Hand aber eine gleich große, entgegengesetzte Kraft auf den Ball ausübt (3. Newtonsches Gesetz). Wenn man diesen dann loslässt, wirkt nur noch die Gewichtskraft auf den Ball, und er fällt mit einer konstanten Erdbeschleunigung von 9,81m/s2, wobei die Geschwindigkeit mit der Strecke, die der Ball gefallen ist, konstant zunimmt.
Das heißt dann:
Fges=Fg
m*a=m*g geteilt durch m
a=g
und die Beschleunigung auf der Erde ist rund 9,81m/s2.
Jetzt habe ich mir aber diese Frage gestellt:
Wenn man diesen Körper nicht einfach nur fallen lässt, sondern ihn noch Richtung Boden anschubst, fällt er ja schneller, also mit einer größeren "Anfangsgeschwindigkeit", als wenn man ihn nur fallen lässt. Das heißt, auf den Körper wirkt nicht nur dessen Gewichtskraft, sondern auch die Kraft, mit der man anschubst.
Das müsste dann heißen, dass die resultierende Kraft sich aus der Gewichtskraft plus der "Anschubkraft" zusammensetzt (wegen dem Superlationsprinzip/4.Newtonschen Gesetz).
Fges=Fg+Fa
wenn man dann das 2. Newtonsche Gesetz mit F=m*a nimmt, müsste dann sowas rauskommen:
m*ages=m*g+m*a1
Man kann dann ja die Masse m rauskürzen, indem man geteilt durch die Masse rechnet, weil die Masse ja gleich bliebt.
dann würde sowas rauskommen:
ages=g+a
Heißt das dann, dass die Beschleunigung, wenn man den Körper (Ball) zusätzlich anschubst, größer ist als die Beschleunigung wenn man den Körper (Ball) nur normal fallen lässt? Und ist meine Betrachtung richtig?
Also, dass ages > 9,81 m/s2
Oder habe ich einen Denkfehler? Wenn ja, dann ist meine Frage, warum der Körper dann mit einer größeren Geschwindigkeit fällt und somit schneller auf dem Boden aufschlägt, wenn er noch angeschubst wird, als wenn er nur fallengelassen wird?
1 Antwort
Der Körper erfährt nur eine größere Beschleunigung während du ihn anschiebst. Deshalb hat er dann schon eine höhere Geschwindigkeit wenn du ihn loslässt und dementsprechend auch am Boden. Allerdings erfährt der Körper sobald du ihn loslässt nur noch die Erdbeschleunigung, du musst also 2 Kräftegleichgewichte formulieren, eines für den Abschnitt in dem du noch zusätzlich beschleunigst und eines für den, in dem nur noch die Erdbeschleunigung beschleunigt, denn sonst würdest du durch die Formel behaupten den Körper dauerhaft aktiv selbst zu beschleunigen.
und woher weiß man dann, wann der Körper zusätzlich beschleunigt wird und ab wann dieser nur noch mit der Erdbeschleunigung beschleunigt wird?
Naja du musst entweder wissen wie stark du den Körper beschleunigst oder wie groß die Kraft ist die auf ihn wirkt, woher sollst du das sonst wissen. F=m*a kannst du entweder für F und m bekannt oder für a und m bekannt lösen. Eines von beidem musst du also messen.
Also jetzt beim Beispiel Ball: Wenn ich ihn anstoße, hat er solange eine zusätzliche Beschleunigung bis ich nicht mehr berühre, weil ich ihn dann nicht mehr anschubsen und somit keine "Anschubkraft" auf ihn wirken kann und nur noch die Gewichtskraft mit der "normalen" Fallbeschleunigung auf den Ball wirkt? Und dabei muss ich dann die Kraft oder die Beschleunigung messen, um herauszufinden, wie lange oder welchen weg der Ball dabei mit dem "Anschubsen" und der zusätzlichen Beschleunigung zurücklegt?
Ja genau. Falls der Ball nur sehr kurz beschleunigt wird (z.B. beim schießen eines Fußballs), kann mann vereinfacht auch einfach mit einer gewissen Startgeschwindigkeit v rechnen und den zurückgelegten Weg dann einfach nur noch mit der Erdbeschleunigung betrachten.
Hey, okay, dankeschön!!! Das erklärt einiges...