Die Frage ist
Ein Massenobjekt darf eine reibungslose Schrägrampe hinunterrutschen , und seine Geschwindigkeit am unteren Rand wird als v aufgezeichnet. Wenn der gleiche Prozess auf einem Planeten mit der doppelten Gravitationsbeschleunigung wie die Erde durchgeführt würde, was wäre seine Endgeschwindigkeit?
Meine Idee ist, die Energieerhaltung zu verwenden, um dies zu lösen. So,
Ich werde einstecken, was ich denke, dass ich kann (und das könnte sein, wo ich falsch gehe):
Auflösen nach v:
Also wenn verdoppelt, dann wird v mit einem Faktor von multipliziert . Die Antwort ist jedoch, dass sich auch v verdoppelt.
Beachten Sie, dass die Frage hier nicht lautet, was die richtige Lösung ist, denn das habe ich. Meine Frage ist, wo ich falsch gelaufen bin.
EDIT: Da Sie alle sagen, dass ich nichts falsch mache, stellt sich wohl die Frage, was das Buch falsch macht?
Hier ist die Lösung, die das Buch gibt.
Der normale Vordergrund hebt die senkrechte Komponente der Schwerkraft auf und geht als Nettokraft auf das Objekt.
Dies zeigt, dass ist proportional zu . Dann mit Wir sehen, dass die Endgeschwindigkeit proportional zu a ist. Wenn dieser Planet also den doppelten Wert von hat , erfährt das Objekt die doppelte Beschleunigung, was zu einer doppelten Endgeschwindigkeit führt.
Die Geschwindigkeit verdoppelt sich nicht, wenn die Beschleunigung verdoppelt wird. Die relevante SUVAT-Gleichung lautet:
wo in diesem Fall also bekommen wir:
Eine Verdoppelung der Beschleunigung bedeutet, dass sich die Geschwindigkeit verdoppeln würde, wenn die Fahrzeit konstant gehalten würde. In diesem Fall wird jedoch die Verfahrstrecke konstant gehalten. Die größere Beschleunigung bedeutet, dass das Objekt die konstante Strecke in kürzerer Zeit zurücklegt, sodass die doppelte Beschleunigung für eine kürzere Zeit wirkt. Deshalb erhalten wir die Quadratwurzelabhängigkeit der Geschwindigkeit von der Beschleunigung.
Javier
Mut
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