Physik-Beispiel: durch Erdbeschleunigung gebremster Aufstieg
Gerade wollte ich meinem Bruder bei einem Physikbeispiel helfen, bei dem er seiner Freundin helfen sollte. Schon mal ein guter Anfang, vor allem, da sie in die 6. (D: 10.) Klasse Gymnasium geht. Aber nachdem ich etwas überlegt habe, wurde mir klar: ich habe keine Ahnung, dabei ist das Stoff der 6. Klasse und ich studiere den Scheiß! :eek: OK, ich studier ihn nicht sehr intensiv und das konkrete Gebiet hatten wir überhaupt noch nicht, aber trotzdem! o_O'
Also, die Aufgabe:
Ein Wasserstrahl schießt aus einem Sprngbrunnen vertikal 30 Meter in die Höhe. Wie schnell muss dazu das Wasser beim Austritt sein?
Das klingt doch schon so einfach! :\ Ich hatte auch einen genialen Ansatz*, der imo auch keine Lücken hatte, aber wir wussten das Ergebnis bereits und das lautete "87 km/h"! o_O' Ich habe ja schon versucht, das - wie auch alles andere, das jemals bei irgendeiner meiner physikalischen Berechnungen grob danebengegangen ist - durch die Heisenberg'sche Unschärferelation zu erklären, aber eine Ortsunschärfe von 15 Metern (was es merkwürdigerweise ziemlich genau waren, wie ich durch die Lösung von Beispiel b, mit einer Höhe von 15 Metern, erfahren hatte) so zu erklären, erschien mir dann doch etwas gewagt. Wasser tunnelt nicht so weit, oder lässt sich zumindest nicht dabei erwischen. o_O Dann dachte ich noch daran, dass der betreffende Physiklehrer möglicherweise Engländer gewesen sein könnte, und die Angabe in britischen Metern gemeint war, was aber offensichtlich noch größerer Blödsinn war. http://www.multimediaxis.de/images/s.../old/s_010.gif
Romanlange Rede, kurzer Sinn: wie geht das? :confused:
* x := Austrittsgeschwindigkeit;
Höhe h = 30;
t := Zeitpunkt, an dem die Geschwindigkeit v des Wasserstrahls gleich 0 ist;
g := Gravitationskonstante
x = h / t = 30 / t
t = 30 / x
v (t) = x - g*t
bei v = 0: x = g * t
x = g * 30 / x
x² = g * 30
Ergebnis: x = ~17.1 m/s = ~62 km/h
