Kann mir Jemand bei den folgenden Physik-Aufgaben weiterhelfen?

Ein Vater zieht an einem Schlitten, auf dem seine beiden Kinder sitzen. Die Gesamtmasse von Schlitten und Kinder beträgt 85 kg. Die effektive Zugkraft beträgt rund 40 N.

1. Bestimme die Beschleunigung.
2. Bestimme die Geschwindigkeit und den zurückgelegten Weg nach 4 Sekunden, wenn der Vater den Schlitten aus der Ruhe heraus zieht.

Das US-Raumschiff Dragon wird mit der Trägerrakete Falcon 9 ins All gebracht. Beim Start besitzen sie zusammen eine Masse von 338 Tonnen.

1. Die sogenannte Bodenschubkraft von Falcon 9 beträgt 4,9 · 10 6 N. Bestimme die Beschleunigung die der Rakete damit verliehen werden kann.
2. Bestimme die Kraft, die hierbei auf einen Astronaut der Masse 85 kg wirkt. Um welchen Faktor wird er sich wohl  schwerer  fühlen?
3. Berechne die Zeitspanne, bis die Höhe von 1 km erreicht ist und gib die Geschwindigkeit in dieser Höhe an (Luftwiderstand wird vernachlässigt).

Answer 1

[DrNumerus]

Nun für die erste Aufgabe brauchst du nur das 2. Newton'sche Axiom, welches auf die Gleichung

$F=m\cdot a$

führt. Diese gibt dir direkt auch einen Zusammenhang zwischen Beschleunigung und Kraft, weshalb der zurückgelegte Weg bei bekannter Kraft auch einfach mit

$s=\frac{1}{2}\cdot a\cdot t^2 = \frac{F}{2m}t^2$

berechnet werden kann.

Für die zweite Aufgabe brauchst du das gleiche wie oben inklusive die Tatsache, dass Geschwindigkeit mit

$v(t)=a\cdot t+v_0$

berechnet werden kann, und das 3. Newton'sche Axiom, welches besagt, dass bei jeder Kraftwirkung auch immer eine gleich große, entgegengerichtete Gegenkraft entsteht.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Physik Studium

Answer 2

[michael0371]

1. F = m * a => a = F / m
2. v = a * t, s = v * t (oder auch s = a * t²)

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1. Resultierende Kraft Fr = Schubkraft - Gewichtskraft, Gewichtskraft = m * g, Beschleunigung a = Fr / m (m = Masse Falcon 9 wie angegeben)
2. F = m * a (m = Masse Astronaut)
3. s = a * t² => $t\ =\sqrt{\frac{s}{a}}$

Comments

[MAXIMlLIAN]

danke erstmal

Um welchen Faktor wird er sich wohl  schwerer  fühlen?

das verstehe ich jedoch nicht ganz

[michael0371]

Schau lieber bei DrNumerus. Der Faktor ergibt sich aus dem Vergleich der auf ihn wirkenden Beschleunigung mit der Erdbeschleunigung (x = a/g). Bei meinen Formeln für die Strecke fehlt das 1/2.