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Die fallende Kokosnuss
AFBAuf einer Urlaubsinsel löst sich eine Kokosnuss in 15 m Höhe von einer Palme. Ein Urlauber hat den Fall zufällig gefilmt; aus der Videoanalyse entstand M1. Bei der schweren, kompakten Nuss ist der Luftwiderstand auf diesen 15 m so klein, dass man ihn weglassen darf.
M1t-v-Diagramm der Kokosnuss
- Nenne die Bedingung, unter der man von einem freien Fall spricht.Tipp a)
Denke an Feder und Stein: Was fehlt beim freien Fall?
- Gib die Bewegungsform der Kokosnuss und ihre Beschleunigung an.Tipp b)
Der Graph in M1 ist eine Ursprungsgerade. Welche Beschleunigung hat jeder Körper im freien Fall?
- Lies aus M1 ab, nach welcher Zeit die Kokosnuss eine Geschwindigkeit von \(10\,\tfrac{\mathrm m}{\mathrm s}\) hat und wann und mit welcher Geschwindigkeit sie etwa aufschlägt.Tipp c)
Gehe von 10 m/s auf der v-Achse waagerecht zum Graphen und dann senkrecht nach unten. Für den Aufprall liest du den Endpunkt ab.
- Bestimme rechnerisch die Fallzeit und die Aufprallgeschwindigkeit in m/s und in km/h.Tipp d)
Für die Zeit: \(s=\tfrac12\cdot g\cdot t^2\) nach \(t\) umstellen, also \(t=\sqrt{\frac{2s}{g}}\). Danach \(v=g\cdot t\).
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Im Freifallturm
AFB3
Wie tief ist der Höhlenschacht?
AFB4
Übung mit dem Sprungtuch
AFB5