wie rechnet man das?
Also in Physik haben wir diese eine Aufgabe... ich schreib sie einfach mal auf:
Ein Artist (70 kg) springt aus 2 m höhe auf ein schleuderbrett. Wie hoch wird seine Partnerin (55 kg) höchstens geschleudert?
danke schonmal für hilfe lol
5 Antworten
Epot1 = Epot2
Maximale Höhe hieße 100% Energieumwandlung, in dem Fall von potentieller Energie des Artisten in seine Bewegungsenergie, dann in Bewegungsenergie der Partnerin und schließlich potentielle Energie der Partnerin.
Energie des Arists:
E=m_1*g*h_1. Das ist die maximale Energie, die übertragen werden kann.
Daraus folgt dann:
Energie der Artistin muss gleich der des Partners sein:
m_1*g*h_1=m_2*g*h_2
Das stellt man dann nach h_2 um:
h_2=m_1/m_2*h_1
Tada.
Schwere Aufgabe, wie ich finde. Denn das Ergebnis hängt von mindestens 3 Größen ab:
1. Die Geschwindigkeit der Partnerin kann bei gleichen Hebellängen des Brettes nicht größer werden, als die des Artisten. Die restliche Energie geht beim Aufprall verloren.
2. Auch bei optimalen Kraft-Weg-Verhältnissen kann der Impuls (Masse mal Geschwindigkeit nicht größer werden. Damit könnte man die Höhe ausrechnen.
3. Der maximale Impuls ist ebenfalls gedeckelt, da hier bei gleichem Impuls die Energie größer wäre, denn der Impuls ist direkt proportional zur Geschwindigkeit, die Energie quadratisch proportional.
Unter Punkt 1 muss man schlussfolgern, dass die Partnerin bei gleicher Hebellänge nur so hoch fliegt, wie der Artist vorher.
Nach Punkt 2 wäre der Impuls zu hoch, um nicht mit dem Energieerhaltungssatz in Konflikt zu kommen. Daher denke ich, dass diejenigen, die mit der Energie gerechnet haben (unter Vernachlässigung von Punkt 1) hier genauer liegen.
Wäre hingegen der Artist der Leichtere, dann dürfte man nur mit dem Impuls rechnen, da dabei die kinetische Energie nur teilweise übertragen werden kann.
Impulserhaltung
Rechne die Geschwindigkeit der Partnerin aus...
v = √(2as)
Nach s umstellen, a = 9,81N/kg
Edit: Vergessen, siehe Kommentar von kmkcl, besser.
Nimm den Energieerhaltungssatz.