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Hoch hinaus auf der Schaukel
AFBLina (30 kg) schaukelt auf dem Spielplatz. M1 zeigt den Sitz am tiefsten und am höchsten Punkt der Bewegung. Reibung und Luftwiderstand werden vernachlässigt; es gilt \(g=9{,}81\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}\).
M1Die Schaukel
- Nenne die Energieform, die Lina am höchsten Punkt hat, und die, die sie am tiefsten Punkt hat (Nullniveau: tiefster Punkt).Tipp a)
Am höchsten Punkt kehrt die Schaukel um – wie schnell ist Lina dort? Am tiefsten Punkt liegt sie auf dem Nullniveau.
- Lies aus M1 den Höhenunterschied zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt ab.Tipp b)
Beide Höhen sind über dem Boden angegeben. Bilde die Differenz.
- Gib den Ansatz an, der nach dem Energieerhaltungssatz für den Weg vom höchsten zum tiefsten Punkt gilt.Tipp c)
Welche Energie liegt oben vollständig vor, welche unten? Setze beide gleich.
- Berechne Linas Geschwindigkeit am tiefsten Punkt in \(\tfrac{\text{m}}{\text{s}}\) und in \(\tfrac{\text{km}}{\text{h}}\).Tipp d)
Die Masse kürzt sich, es bleibt \(v=\sqrt{2\cdot g\cdot\Delta h}\). Von \(\tfrac{\text{m}}{\text{s}}\) zu \(\tfrac{\text{km}}{\text{h}}\): mal 3,6.
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