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Achterbahn-Physik: Geschwindigkeit am Talboden

Antwort: 22,4 m/s

Erklärung

Nach dem Energieerhaltungssatz bleibt die gesamte mechanische Energie des Achterbahnwagens (ein abgeschlossenes System) konstant. Am Hügelgipfel hat der Wagen nur potenzielle Energie (Epot = mgh). Am Talboden nur kinetische Energie (Ekin = ½mv²). Gleichsetzen:

mgh = ½mv² → v = √(2gh)

Gegeben: Epot = 20.000 J, Masse m = 250 kg, g = 9,8 m/s². Höhe h = Epot/(mg) = 20.000/(250×9,8) ≈ 8,16 m. Dann v = √(2×9,8×8,16) ≈ 22,4 m/s.

Die Geschwindigkeit am Talboden beträgt also 22,4 m/s.

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