Wie wie berechnet man die maximale Geschwindigkeit eines Körpers?
Hallo alle zusammen
Ein Körper wird von einer Höhe von 100 Metern (zur Zeit t = 0s) fallen gelassen die Masse des Körpers beträgt 5 kg.
Hier geht es um die potenzielle und kinetische Energie.
Wie muss ich jetzt vorgehen, um die maximale Geschwindigkeit zu bestimmen?
3 Antworten
Die maximale Geschwindigkeit ist genau vor dem Aufprall. Also wenn der Körper die komplette potentielle Energie in kinteische umgewandelt hat. Wie immer gilt der Energieerhaltungssatz, in diesem Fall kann man das abkürzen zu m*g*h=0.5m*v^2 (E pot = E kin).
Du hast alles außer v gegeben und kannst nach der Geschwindigkeit v umstellen. Für g kannst du die Erdbeschleunigung einsetzten (9.81 m/s^2)
kinetische Energie und Potentielle Energie Gleichsetzen und nach v umstellen.
Das kannst du tun, da die potentielle Energie im ideal Fall restlos in kinetische Energie über die Strecke die das Objekt fällt, umgewandelt wird. Es gilt die Energieerhaltung.
Beim Umstellen dieser Gleichung wirst du übrigens auch etwas überraschendes feststellen.
Es bezieht sich auf folgende Frage:
Was fällt schneller? Eine Feder oder ein Hammer?
Da gibt es zwei Lösungswege:
1) Energieerhaltungssatz:
Ekin = Epot
1/2 * m * v^2 = m * g * h
nach v auslösen, Werte einsetzen, ausrechnen.
2) Fallgesetze:
s = 1/2 * g * t^2
nach t auflösen und ausrechen. Dann t in
v = g * t
einsetzen und ausrechnen.