Hallo liebe Forengemeinde,
in Hinblick auf die Klassenarbeit am Montag (11te Klasse Gymnasium) zerbreche ich mir gerade den Kopf über eine Aufgabe die wie folgt lautet:
Der Fallturm in Bremen ist eine der größten Anlagen in der Welt, die Experimente unter Schwerelosigkeit ermöglichen. DIe Fallstrecke beträgt h=110m.
a) Wie lange kann die Schwerelosigkeit im Experiment simuliert werden.
b) Welche Bremsverzögerung wirkt auf die Kapsel, wenn sie innerhalb von 6 m abgebremst wird.
Aufgabenteil a) stellt mich noch vor keine größeren Probleme.
s = 0,5*g*t² + H
=> 0 = 0,5*(-9,81 m/s²) * t² + 110 m
Nach t aufgelöst ergibt sich dann t = 4,74 s.
Aber bei Aufgabe b) weiß ich nicht so recht weiter.
Gesucht ist die Bremsverzögerung: a
Dazu habe ich erst die Endgeschwindigkeit errechnet:
v = g*t = -9,81 m/s² * 4,74s = -46,50 m/s
Im Anschluss daran habe ich die Formel v = a*t + v(0) nach t umgestellt
=> t = -v(0)/a
und in die Formel
s= 0,5*a*t² + v(0) * t + s(0) eingesetzt.
=> s = 0,5 * a *(-v0/a)² + v0 * (-v0/a) + s0
Wenn ich die Werte einsetze und nach a auflöse, ergibt sich bei mir ein Wert von a = 180, 1875 m/s².
Aber eigentlich sollte die Bremsverzögerung doch negativ sein? Aufgrund dessen bin ich mir jetzt nicht sicher, ob meine Lösung stimmt, obwohl ich bei Lösen der Aufgabe bei 3 Versuchen 3 mal das selbe Ergebnis erhalten habe. Auf exakt das gleiche Problem stoße ich bei einer ähnlichen Aufgabe zum Thema Klippenspringer. Das Prinzip ist dort das gleiche, nur die Zahlen sind etwas anders. Auch hier erhalte ich als Lösung einen positiven Wert. Ich hoffe ihr könnt mir bei der Lösung dieser Aufgabe behilflich sein.
Danke und Gruß