Wir nutzen das zweite Newtonsche Gesetz der Bewegung, welches besagt, dass die Beschleunigung eines Objekts direkt proportional zur auf das Objekt wirkenden Kraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse ist. Die Formel lautet: $a = \frac{F}{m}$, wobei $a$ die Beschleunigung, $F$ die Kraft und $m$ die Masse ist. Die Frage zielt darauf ab, die Beschleunigung (also wie stark die Geschwindigkeit pro Sekunde steigt) zu finden, die durch die Winde verursacht wird.
Wir nutzen das zweite Newtonsche Gesetz der Bewegung, welches besagt, dass die Beschleunigung eines Objekts direkt proportional zur auf das Objekt wirkenden Kraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse ist. Die Formel lautet: $a = \frac{F}{m}$, wobei $a$ die Beschleunigung, $F$ die Kraft und $m$ die Masse ist. Die Frage zielt darauf ab, die Beschleunigung (also wie stark die Geschwindigkeit pro Sekunde steigt) zu finden, die durch die Winde verursacht wird.
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Die Gewichtskraft des Sackes ($F_g$) berechnet sich mit der Masse ($m = 10,kg$) und der Erdbeschleunigung ($g = 10,m/s^2$, abgerundet):
$F_g = m \cdot g = 10,kg \cdot 10,m/s^2 = 100,N$
Die netto auf den Sack wirkende Kraft ist dann die Differenz zwischen der Zugkraft der Winde ($F = 200,N$) und der Gewichtskraft:
$F_{netto} = F - F_g = 200,N - 100,N = 100,N$
Die resultierende Beschleunigung ist dann:
$a = \frac{F_{netto}}{m} = \frac{100,N}{10,kg} = 10,m/s^2$
Wichtig bei dieser Aufgabe ist, dass man die Erdanziehungskraft nicht vergisst. Ohne Berücksichtigung dieser wären es $20 m/s^2$