Hilfe! Aussagen freier Fall auf Richtigkeit überprüfen?

Max1995 · Gast

Meine Frage:
Hallo, wir haben eine Hausaufgabe in Physik aufbekommen:
"Welche der Aussagen ist für den freien Fall richtig? Begründen Sie Ihre Antworten!
a)Eine Verdopplung der Fallhöhe führt zu einer Verdopplung der maximalen kinetischen Energie.
b)Doppelte Endgeschwindigkeit erreicht man durch ein Vervierfachen der Fallhöhe.
c)Die Endgeschwindigkeit ist umso größer, je schwerer der fallende Gegenstand ist.

Bei b) und c) bin ich mir überhaupt nicht sicher...

Meine Ideen:
a)Uns ist die Formel Ekin= (m/2)*v^2 gegeben. Aufgrund dessen, dass die Fallhöhe in der Formel nicht vermerkt ist, hat sie keinen Einfluss auf die kinetische Energie. Die Fallhöhe besitzt allerdings Einfluss auf die potentielle Energie.

b) Epot=m*g*h
=1kg*9,81kg*m*s^-2*10m
=98,1 Nm -->jetzt die Fallhöhe vervierfachen

=1kg*9,81kg*m*s^-2*40m
=392,4 Nm

Ja, die Fallhöhe vervierfacht ergibt doppelte Endgeschwindigkeit!

Hier habe ich das Problem. Hier ist etwas falsch und das gleiche ist auch in c) falsch! Ich bitte um Hilfe!

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

a) W kin1 = W pot1
W pot1 = m*g*h1
m*g*h1*2 0= 2*W pot1 = 2*W kin1

b) W kin =m*v²/2 = m*g*h
v² = 2*g*h
v1=Wurzel(2*g*h1)
v2 =Wurzel(4*g*h1)= 2*Wurzel(2*g*h1)=2*v1

c) Auf dem Mond stimmt Punkt c nicht, da m*v²/2 = m*g*h
und die Massen sich kürzen und keine Rolle mehr spielen
v²/2 = g*h

Auf der Erde haben wir aber Luftwiderstand und c) wird dann gelten, wenn Luftwiderstand welcher mit Quadrat der Geschwindigkeit wächst vergleichbar mit der Anziehungskraft wird.
http://sport1.uibk.ac.at/lehre/nachbauer/Biomechanik/Luftwiderstand.pdf
http://kfz-tech.de/Formelsammlung/Luftwiderstand.htm

Hier kannst du selbst rechnen

http://www.fittie.de/Physik/Fallschirmsprung.html

Ich schlage vor, dass du Punkt c verneinst unter der Bedingung, dass die Fallhöhe relativ klein ist, oder die Fläche des Gegenstands gering ist oder einfach unter der Vernachlässigung des Luftwiderstandes.

"Als freier Fall ist die allein durch das Schwerefeld der Erde bewirkte beschleunigte Bewegung eines Körpers definiert. Der Einfluss eines umgebenden Mediums (wie etwa der Luftwiderstand) ist also nicht vorhanden oder er kann zumindest vernachlässigt werden"
http://de.wikipedia.org/wiki/Freier_Fall

Sonst mache selbst ein Experiment und lasse 2 Papierblätter runterfallen. Ein Blatt ist stark gefaltet, das andere nicht.

"Der ideale Bobfahrer ist mindestens 90 kg schwer"
http://www.winterblue.de/wissen.htm
Jetzt frage dich trotzdem warum muss ein Bobfahrer Mindestgewicht von 90 kg haben?

Max1995 · Gast

Danke!

Max1995 · Gast

Aber ich verstehe Ihre Antwort in Punkt a) nicht. Dort ist ja gefragt, ob eine Verdopplung der Fallhöhe zu einer Verdopplung der maximalen kinetischen Energie führt.
Sie meinen: ) W kin1 = W pot1
W pot1 = m*g*h1
m*g*h1*2 0= 2*W pot1 = 2*W kin1

Allerdings ist von der potentiellen Energie ja gar keine Rede..

Packo · Gast

also

Die kinetische Energie ist direkt proportional der Fallhöhe h.