Ein Ball liegt auf dem Boden eines Zuges. Der Zug bremst ab. Was wird passieren?

Question

Ein Ball liegt auf dem Boden eines Zuges. Der Zug bremst ab. Was wird passieren?

Antwort

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Wie verhält sich ein hochgeworfener Körper im fahrenden Zug?

Accepted Answer

Wenn der Zug abbremst, wird der Ball aufgrund seiner Trägheit nach vorne rollen. Dies geschieht, weil der Ball die Tendenz hat, seine Bewegung beizubehalten, während der Zug langsamer wird. Die Bremskraft des Zuges wirkt nicht direkt auf den Ball, daher bewegt sich der Ball relativ zum Zug nach vorne.

Accepted Answer

Ein hochgeworfener Körper im fahrenden Zug bewegt sich aus Sicht eines Mitfahrenden genauso, als ob der Zug stehen würde: Der Körper fliegt senkrecht nach oben und fällt wieder in... [mehr]

Accepted Answer

Ein hochgeworfener Körper im fahrenden Zug bewegt sich aus Sicht eines Mitfahrenden genauso, als ob der Zug stehen würde: Der Körper fliegt senkrecht nach oben und fällt wieder in die Hand zurück. Das liegt daran, dass der Körper beim Hochwerfen bereits die Geschwindigkeit des Zuges besitzt (er bewegt sich also mit dem Zug mit). Während des Fluges behält er diese Geschwindigkeit bei (Trägheitsgesetz), sofern keine äußeren Kräfte wie Luftzug durch ein offenes Fenster wirken. Aus Sicht eines außenstehenden Beobachters (z. B. jemand, der am Bahnsteig steht), bewegt sich der Körper jedoch während des Hochwerfens weiterhin mit der Geschwindigkeit des Zuges nach vorne und beschreibt eine Parabel. Voraussetzung für dieses Verhalten ist, dass der Zug gleichmäßig fährt und keine starken Beschleunigungen oder Bremsungen stattfinden und die Fenster geschlossen sind (keine Luftströmung von außen).