Physikrechnung und komme nicht draus kann jemand helfen?

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3 Antworten

Beim waagrechten Wurf von eimen 40m hohen...Wurfweite 
17m

Suche in deinem Physikbuch die Formeln für die gleichförmige Beschleunigung heraus

Die Zeit, in der das Objekt nach unten fällt, kannst du ja berechnen aus der Formel s=a*(t^2)/2   a=g=9,81m/s^2     s=40m
In dieser gleichen Zeit erfolgt die horizontale Bewegung von 17m woraus sich die horizontale Geschwindigkeit vh ergibt .
Die Vertikale Geschwindigkeit beim Aufschlag ergibt sich zu vv=a*t. Der
Aufschlagwinkel ergibt sich aus den Komponenten vh und vv zu
phi=arctan(vv/vh) aus der Geometrie.
Versuche jetzt mal klar zu kommen - wenn nicht, dann rückfragen

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Kommentar von Wechselfreund
28.10.2016, 17:23

Suche in deinem Physikbuch die Formeln für die gleichförmige Beschleunigung heraus

 waagerecht gleichförmige Bewegung, senkrecht gleichmäßig beschleunigte Bewegung

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Hallo,

auf den Körper wirken zwei unterschiedliche Kräfte ein: Zum einen die Kraft des Abwurfs, die ihn in der Waagerechten bewegt, zum anderen die Schwerkraft, die ihn senkrecht nach unten zieht.

Die Schwerkraft bewirkt auf der Erdoberfläche eine Beschleunigung von 9,81 m/s². Das ist immer gleich und unabhängig von der Abwurfgeschwindigkeit.

Der Körper bleibt also so lange in der Luft, wie die Schwerkraft braucht, um ihn aus 40 m Höhe auf den Boden zu bringen. Ob er dabei ein Stück geradeaus fliegt, ist hierfür unerheblich, denn der Abwurf erfolgt nur in waagerechter Richtung, hat also keinen Einfluß auf die Fallhöhe.

Die Formel, die Du hier zunächst brauchst, lautet s=at² (da kommt sonst noch etwas davor, aber bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Schwerkraft beginnt zu wirken, hatte der Körper eine Geschwindigkeit von 0 m/s.

a=9,81, s=40

40=0,5*9,81t²

t²=(40 m*2)/9,81 m/s²=8,155 s², die Wurzel daraus ist 2,86 s

Der Körper ist also 2,86 Sekunden in der Luft und kommt in dieser Zeit 17 m weit.

17/2,86=5,94

Die Abwurfgeschwindigkeit betrug also 5,94 m/s.

Denk dran: Ob Du einen Körper waagerecht von Dir wegwirfst oder ihn einfach fallenläßt - ohne Berücksichtigung des Luftwiderstandes landet er in beiden Fällen nach der gleichen Zeit am Boden.

Bei einem schrägen Wurf muß man den Abwurfwinkel berücksichtigen und mit Hilfe des Sinus und des Kosinus die waagerechte und die senkrechte Komponente des Wurfes ermitteln. Das wird wohl als nächstes an der Reihe sein, Stichwort: Wurfparabel.

Herzliche Grüße,

Willy

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Kommentar von Viktor1
28.10.2016, 00:45
auf den Körper wirken zwei unterschiedliche 
Kräfte ein:

Nein, im Bereich der Fallkurve nur eine Kraft. Woher die waagerechte Geschwindigkeit kommt ist außerdem nicht relevant.

Bei einem schrägen Wurf muß man den Abwurfwinkel
berücksichtigen

Es wurde nach dem Aufschlagwinkel gefragt fehlt in der Antwort.

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Die Beschleunigung ist a=g=9,81 m/s^2=konstant

V(t) =Integral(a(t) *dt)=Int(g *dt= g *t + C mit t=0 ist vy=0=C=0

Geschwindigkeits-Zeitfunktion somit hier V(t)= g *t

S(t)=Int (v(t) *dt)=Int ( g *t *dt)= 1/2 *g *t^2 +c mit t=0 ist sy=0=C=0

Weg-zeitfunktion ist also S(t)= 1/2 * g *^t2

Fallzeit ist 40=1/2 * g *t^2 ergibt t= Wurzel (40 *2/g)

In x-Richtung :

Sx=Vx *t ergibt Vx=Sx/t also

Vx=17/Wurzel(40 *2/9,81)=5,953 m/s

Einheitenkontrolle = Vx= m/Wurzel( m/(m/s^2) = m/Wurze(s^2)= m/s

Dies ist die Einheit der Geschwindigkeit (Meter pro Sekunde)

Unsere Formel ist also laut Einheitenkontrolle richtig.

Mit der Einheitenkontrolle,kann man überprüfen,ob die Formel überhaupt richtig sein kann.Man rechnet mit Einheiten,wie mit Zahlen.

Prinzip: Wenn hinten als Einheit "Äpfel" herauskommen muss und es kommt als Einheit "Pflaumenmus" heraus,dann stimmt mit der Rechnung was nicht.

b. Aufschlagwinkel:

zeichne ein Dreieck aus den Geschwindigkeiten vx=5,953 m/s und 

vy=g *t= g * Wurzel(40 *2/9,81)=28,0,4 m/s

Die Winkel dieses Dreieck (rechtwinklige Dreieck) kannst du dann berechnen ,siehe Mathe-Formelbuch

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Kommentar von Wechselfreund
28.10.2016, 17:33

Muss man bei so einer einfachen Aufgabe wirklich mit einem Integral argumentieren?

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