Ein Gegenstand wird aus 2 Metern waagerecht auf eine 5 Meter entfernte Wand geworfen und trifft bei 50 cm höhe auf . Gesucht ist die Anfangs und aufprall v?
Hilfee bei pysik
2 Antworten
offenbar fällt der Gegenstand 1,5 m während er gleichzeitig 5 m horizontal fliegt.
Sofern Luftwiderstand an anderes Einflüsse vernachlässigt werden
gilt für den horizontalen weg
s_h = t * v_ha
wobei v_ha die horizontale Anfangsgeschindigkeit ist.
für den vertikalen Weg = Fallweg gilt die Erdbeschleunigung
s_v = g/2 * t²
hier kennt man nur t nicht, also nach t umstellen
t = (2 * s_v/g)^0,5 = (2 * 1,5m / 9,81 m/s² )^0,5 = 0,553 s
nun kann man v_ha ausrechnen.
v_ha = 5m / t = 5m/0,553s = 9 m/s = 33 km /h
Die Frage nach der Aufprallgeschwindigkeit ist nicht ganz eindeutig.
Bewegung muss ja immer einen Bezugspunkt und somit eine Strecke haben. Der Gegenstand bewegt sich nämlich gleichzeitig mit über 100.000 km/h um die Sonne....
Die 1. Fragen ist daher welcher Bezug für die Aufprallgeschwindigkeit gilt.
Bezogen auf sich selbst (also den Ort an dem er gerade noch gewesen ist) hat der Körper in der Tat eine Bewegung in vertikaler und senkrechter Richtung (Fallgeschwindigkeit am Ende ausrechnen mit mit dem Pythagoras mit der horizonalen Geschwindigkeit überlagern).
ABER die Aufprallgeschwindigkeit bezieht sich normalerweise auf den Bewegung in Aufprallrichtung. Der Gegenstand bewegt sich auf das Hindernis Wand aber nur in horizontaler Richtung zu. Die Fallgeschwindigkeit hat keinen Einfluss auf den horizontalen Anprall.
Die Aufprallgeschwindigkeit im eigentlichen Sinne beträgt daher (sofern der Körper nicht durch den Luftwiderstand verlangsamt wird) ebenfalls 9 m/s, wie beim Start.
Unter der Voraussetzung, dass der Luftwiderstand vernachlässigt wird:
Du hast zwei überlagerte Bewegungen, die du getrennt betrachten kannst:
Die waagrechte Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
Die senkrechte Bewegung des freien Falls.
Da der Gegenstand 1,5 m tiefer auftrifft, als er abgeworfen wurde, musst du zunächst berechnen, wie lange ein Gegenstand braucht, um 1,5 m zu fallen.
Nun hast du die Zeit vom Abwurf und die Distanz (5 m), daraus kannst du Abwurfgeschwindigkeit berechnen.
Die Endgeschwindigkeit ist die vektorielle Addition (hier einfach mit Pythagoras) der soeben ermittelten waagrechten Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit resultierenend aus dem Freien Fall nach der zuvor berechneten Zeit.
mit welchen formel muss ich denn rechnen ?