Physik Aufgabe Waagerechter Wurf? Brauche Hilfe?

2 Antworten

Rechne zuerst mit v=s/t die Zeit aus, die die Kugel braucht, um die 500m nach links mit einer Geschwindigkeit von 100m/s zurückzulegen (-> 5s).

Danach kannst du mit s=(g/2)*t^2 ausrechnen, wie weit die Kugel in 5s nach unten fällt. Dann noch die 125 minus das Ergebnis und dann siehst du, ob die Kugel das Schiff treffen wird, also wenn sie auf einer Höhe zwischen 0 und vielleicht 30 Metern ist.

Das ist die Überlagerung von 2 unabhängigen translatorischen (geradlige) Bewegungen in x-Richtung und y-Richtung.

Beide Bewegungsrichtungen können unabhängig voneinander berechnet werden

Bewegung in x-Richtung

Sx=Vx*t

Bewegung in y-Richtung (freier Fall)

1) a=-g nun 2 mal integrieren

2) V(t)=-g*t+Vo hier Vo=0 Anfangsgeschwindigkeit zum zeitpunkt t=0

3) S(t)=-1/2*g*t²+Vo+So hier So=h=125m Fallhöhe

aus 3) die Fallzeit S(t)=0=-1/2*g*t²+h

1/2*g*t²=h

Fallzeit t=+/-Wurzel(2*h/g) in Sx=Vx*t

Sx=100m/s*Wurzel(2*125m/9,81m/s²)=504,8m

x=500m<504,8m wenn das Schiff 8m Breit ist,dann wird es getroffen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert
FireStrx 
Fragesteller
 14.02.2020, 07:48

Ist das t^2 also null bei 3 oder wie?

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fjf100  14.02.2020, 15:30
@FireStrx

3) S(t)=-1/2*g*t²+h ist die "Weg-Zeit-Funktion" der Kanonenkugel in senkrechter Richtung.

Zum Zeitpunkt t=0 befindet sich die Kanonenkugel bei S(0)=h Abschußhöhe

Fallzeit,bis die Kanonenkugel unten auftrifft ist t

Dann ist S(t)=0

Das x-y-Koordinatensystem liegt in der Mitte des Schiffes bei der Höhe h=0=S(t)=0

Daraus ergibt sich dann die Fallzeit in y-Richtung und diese ist gleich der Flugzeit in x-Richtung

Fallzeit S(t)=0=-1/2*g*t²+h

1/2*g*t²=h

t,1,2=+/-Wurzel(2*h/g) da die Zeit nicht negativ sein kann (Widerspruch,Unsinn) ist

Fallzeit t=Betrag(Wurzel(2*h//g)=Wurzel(2*125m/9,81m/s²)=5,048..s Sekunden

in x-Richtung sx=vx*5,048s=100m/s*5,048s=504,8 m Strecke ,die die Kanonenkugel in x-Richtung zurücklegt,währernd der Fallzeit t=5,048 s

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