Turm 5-meter .. Mit wie viel geschwindigkeit tauchst du ins Becken ein?

Question

Wenn du mit einer Masse von 40 kg von einem 5-m-Turm in ein Schwimmbecken eintauchst. Mit welcher Geschwindigkeit tauchst du in das Becken ein? Und geht bei Eintauchen Energie verloren?

Comments

denkst du an Arschbombe oder Kopfsprung?

Im Ernst, die einfachen Modelle (und ohne genauen Angaben zur Form und Eigenbewegung und Versuchen im Windkanal ist kaum was anderes drin) vernachlässigen deine (oder meine) Kilos.

Das Modell ist der freie Fall (d.h. es wird auch vernachlässigt, ob du ein paar cm hoch springst, bevor es runter geht).

h(t)=1/2 g t² (g = Erdbeschleunigung in m/s², t Zeit in s, h zurückgelegter Weg in m)

Damit berechnest du im ersten Schritt, wann du auftriffst. (h(x)=5)

Dann setzt du dein Ergebnis in die Ableitung ein (Ableitung = Momentangeschwindigkeit).

Geht Energie verloren? Newton sagt: nie (Energiererhaltungssatz)

Einstein sagt: öfter man (wenn sie in Masse umgewandelt wird, das wirst du aber beim Sprung ins Wasser nicht hinkriegen).

Also geht höchstens Lageenergie verloren oder kinetische Energie, letztlich machst du Unordnung (Entropie, vor allem in Form von Wärme, aber es wird nicht reichen um das Becken zu heizen).

Ich hoffe, das hilft dir weiter.

Answer 1

Die Masse spielt keine Rolle. Alle Körper fallen gleich schnell
( ohne Berücksichtigung des Luftwiderstands ).

s = 1/2 * g * t^2
5 = 1 / 2 * 9.981 * t^2
t^2 = 10 / 9.81
ungefähr
t = 1 sec
v = g * t
v = 9.81 * 1
v = 9.81 m/s

Es geht keine Energie verloren.
Die Bremsenergie wandelt sich in mechanische Energie
des Wassers um ( Wellen ).

Answer 2

es gilt s = 1/2*a*t^2 und v = a*t, wobei a = g = 9,81 m/s^2 (Erdbeschleunigung)

t = √(2s/g) = 1,01 s

v = 9,81m/s^2*1,01s = 9,90 m/s = 35,66 km/h

Nein, Energie geht nicht verloren. Energieerhaltungssatz. Gibt aber eine Umwandlung.

Grüße