Physik Aufgabe freier Fall (schwer)?
Ich habe diese Aufgabe garnicht verstanden
Zur Bestimmung der Erdbeschleunigung wird mehrmals ein Stein von einem s= 19,85 m hohen Turm fallen gelassen; mit verschiedenen Stoppuhren werden jeweils die Fallzeiten gemessen. Bestimmen Sie die Erdbeschleunigung aus dem Mittelwert der neun Zeitmessungen: 2,00 s; 2,04 s; 1,99 s; 2,02 s; 2,06 s; 1,96 s; 1,97 s; 2,01 s; 2,07 s.
2 Antworten
Zunächst den Mittelwert bilden. Also alle Zeiten addieren und dann durch 9 dividieren. Dann hast du die mittlere Zeit die der Stein braucht.
Dann nimmst du die Formel s = a*t²/2 und formst sie nach a um und berchnest a, s und t hast du da ja gegeben.
Die geht auch aber du hast nirgendwo ein v gegeben sonit müsstest du v durch dx/dt ersetzen dann hast du die Differentialgleichung dx/dt=a*t und die Lösung von dieser ist x=a*t²/2 + C und wenn du die Anfangsbedingung x(0)=0 ansetzt ist C=0
Ja das passt so, allerdings solltest du die Einheit dazu schreiben, denn 9.81km/h wären falsch. Die tatsächlich gemessene Erdfallbeschleuningung sind um die 9,81m/s²
Du musst zuerst den Mittelwert aus den Zeiten ausrechnen, grob geschätzt würd ich zwei Sekunden sagen, wenn dir langweilig ist, kannst du das gerne genau ausrechnen.
Dann hast du ja deine Formel v = g*t die kannst du umstellen zu g = v/t. Dann nur noch einsetzen und ausrechnen
Das stimmt so aber nicht. Die Formel v = s/t geht von davon aus, dass die Geschwindigkeit konstant ist (a=0), das ist sie aber nicht. Die Geschwindigkeit nimmt jede Sekunde um 9.81m/s zu. Somit ist v=s/t in diesem Fall nicht anwendbar.
Aber mit v = s/t rechnet er die durchschnittliche Geschwindigkeit aus. Es macht für die Gleichung keinen Unterschied ob er linear beschleunigt oder immer die Durchschnittsgeschwindigkeit hat. Du kannst gerne nachrechnen
Sagen wir 20m in 2s.
Dann macht v=s/t= 10m/s Durchschnittsgeschwindigkeit.
Dann ist a nach dieser Rechnung v=a*t also 10m/s / 2s = 5m/s²
Mit der Korrekten Formel für Beschleunigte Vorgänge ergibt sich:
s=a*t²/2
a=2s/t²= 40m/4s=10m/s²
Es macht also einen durchaus einen Unterschied nämlich um genau den Faktor 2 der durch die Integration a*t entsteht.
Das was du mit dem Durchschnitt sagst gilt für den Weg s=a*t²/2 würde das selbe ergebnis liefern wie s=vm*t wobei vm die Mittlere Geschwindigkeit ist. Man kann aber von der Mittleren Geschwindigkeit alleine so nicht mehr auf die Beschleunigung schließen.
Ich hab jetzt keine Zeit nachzureichen, aber da der Stein vermutlich auf der Erde fallen gelassen wurde und die erdbeschleunigung bekanntlich 9.81m/s² ist wird das wahrscheinlich passen.
Warum geht die Formel v = g*t nicht?