Wieso hat ein Körper der eine schiefe Ebene hinunter fällt am Fußpunkt die gleiche Geschwindkeit wie ein Körper der im freien Fall fällt?
Wenn ich 2 Körper gleicher Masse einmal frei fallen lasse und einmal eine schiefe Ebene hinunter haben sie am Fußpunkt die gleivhe Geschwindigkeit. Wieso ist das so?
4 Antworten
Die Fallgeschwindigkeit wird von der Gravitation bestimmt, und diese ist in beiden Fällen gleich.
Soweit der Luft- und der Rollreibungswiderstand vernachlässigt werden, wirkt ja nur die (gleiche) Potentielle Energie!
In beiden Fällen wird die selbe potentielle Energie in kinetische umgeformt. Der Energieerhaltungssatz sagt nun, dass Ekin = Epot ist. Wenn Epot in beiden Fällen gleich ist, muss das auch für Ekin gelten.
Wenn nun aber beide Kugeln die selbe Ekin haben, müssen sie auch gleich schnell sein.
Der Unterschied besteht lediglich darin, wie schnell Epot in Ekin umgewandelt wird.
Aus Lagenenergie wird Bewegungsenergie unabhängig vom Weg.
Beim senkrechten Fall wirkt der Ortsfaktor über einen im Verhältnis zur schiefen Ebene kleineren Strecke. Die kleinere Hangabtriebskraft wirkt über eine längere Strecke und Zeit aber am Fußpunkt ist die gleiche Geschwindigkeit erreicht.