Impuls Kinetische Energie

Oldboy · Gast

Hi,

habe nochmal eine Frage und hier ist dazu die Aufgabe:

Ein Körper fällt in der Nähe der Erdoberfläche frei, d.h. auch die Luftreibung bleibt unberücksichtigt.

a.) Aus welcher Höhe muss er fallen, wenn er am Boden einen Impuls von 20 kg*m/s und die kinetische Energie 100J haben soll?

b.) Welche Masse haben Körper, die diese beiden Bedingungen erfüllen können?

c.) Wie ändern sich kinetische Energie und Impulse eines beliebigen Körpers, wenn die Fallhöhe vervierfacht wird?

Die Ergebnisse habe ich, aber ich verstehe absolut nicht wie man darauf kommt. Ich wäre mal wieder für den goldenen Ansatz sehr dankbar traurig

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

a) Aus welcher Höhe muss ein Körper fallen, damit er kurz vor dem Aufschlagen eine bestimmte Energie hat? Die Formel für die potentielle Energie in der Höhe h kennst du ja sicher - die nach der Höhe umzustellen sollte kein Problem sein. Denn die komplette potentielle Energie wird beim freien Fall ja in kinetische Energie umgewandelt.
Bei einem bestimmten Impuls wird das schon schwieriger. Am besten gehst du da wohl mit dem Kraftstoß heran. Für die Zeit t die der Körper frei fällt wirkt seine Gewichtskraft auf ihn. Dieser Kraftstoß Δp=m*g*t entspricht ja der Impulsänderung. Wenn du damit die Fallzeit ausrechnest, kannst du auch die Höhe bestimmen aus der der Gegenstand fallengelassen worden sein muss.

b) In a) wirst du zwei Ausdrücke für die Höhe in Abhängigkeit von der Masse des Körpers erhalten. Jetzt muss nur noch das m bestimmt werden für das beide Ausdrücke gleiche Werte annehmen.

c) Darüber kannst du eigentlich selbst noch einmal nachdenken - das sollte nach a) und b) kein Problem mehr sein.

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Ich würd mit b) anfangen.