Kraft, Masse, Geschwindigkeit?
Wie lange muss eine Kraft F = 100N an einer Masse m = 200 kg angreifen, um sie (bei Vernachlässigung der Reibung) aus der Ruhe auf eine Geschwindigkeit v = 7 m/s zu beschleunigen? A: 28,0 s B: 14,0 s C: 7,0 s D: 35,0 s E: 1,4 s
2 Antworten
Nach dem zweiten newtonschen Gesetz gilt:
F = m * a
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz für Gleichmäßig beschleunigte Bewegung:
v = a * t + v₀
bzw. v = a * t (Ausgangsgeschwindigkeit v₀ = 0)
Die Kraft sorgt also für eine Beschleunigung der Masse mit a = F/m = 100N/200kg = 0,5m/s².
Mit dieser Beschleunigung die geforderte Geschwindigkeit zu erreichen dauert t = v/a = 7m/s / 0,5m/s² = 14s
Bei m = 200kg und v = 7 m/s hat der Körper einen Impuls von
p = 200 kg * 7 m/s = 1400 kg * m/s
Er bekommt einen Impuls von 100 kg * m/s pro Sekunde.
Der Rest ist 3. Schuljahr.