Physik Forum

[Alex07]

Um einen 0,5kg schweren Ball auf 15m/s zu beschleunigen benötigst du Beschleunigungsarbeit.
Formel: Wb = 0,5 * m * v²
Also:
Wb = 0,5 * 0,5kg * (15m/s)²
=> Wb = 56,25kgm/s² oder 56,25J {Joule}

Um zu errechnen, benutzt du einfach den Energieerhaltungssatz und setzt die kinetische Energie (im Prinzip das, was wir auch schon eben ausgerechnet haben) mit der Lageenergie in x m Höhe gleich:

Ekin = Epot
0,5 * m * v² = m * g * h

m kann man wegkürzen, dann nach h auflösen:
h = (0,5 * v²) / g
=> h = 11,468m

Die Steighöhe berechnet man mit der Formel h = v² / (2 * g):
h = 11,468m
=> genau so groß wie mit dem Energieerhaltungssatz! Reibungs-/bzw. Waärmeenergie wurde natürlich vernachlässigt...

Das Ergebnis ist zwar schon vorauszusehen, aber egal:
Die Formel für den freien Fall ist:
s(t) = 0,5 * g * t²

Damit berechnen wir zunächst t, aus dem wir dann v berechnen können!
h von eben für s einsetzen und nach t auflösen:
t = Wurzel[(2 * s) / g]
t = 1,529s

v berechnet man mit der Formel v = g * t
v = 15m/s

Der Energieerhaltungssatz wird hier beschrieben!