Was kommt hier als Ergebnis heraus?

Ein Sportler springt von einem h=10m hohen Sprungbrett ins Wasser. Im Wasser bremst er seine Geschwindigkeit auf dem s=4m langen Bremsweg auf Null ab. Es soll angenommen werde, dass er dabei eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung ausführt; die räumliche Ausdehnung des Menschen soll nicht berücksichtigt werden; die Bewegung über dem Wasser soll als freier Fall behandelt werden.

Anleitung: Geben Sie zunächst den Term für die Geschwindigkeit vo an, mit der der Sportler auf das Wasser trifft.

Welche Beschleunigung a tritt beim Abbremsen im Wasser auf?

g=9,81m⁄s²

Comments

[Wechselfreund]

Was soll dir das Ergebnis bringen?

[BlackWolf15]

Das sind Aufgaben von meinem Arbeitsblatt

Answer 1

[DerRoll]

Was als Ergebnis heraus kommt sollst du mit den Formeln der

https://www.leifiphysik.de/mechanik/beschleunigte-bewegung/grundwissen/bewegungsgesetze-der-gleichmaessig-beschleunigten-bewegung

berechnen. Verwende zunächst das dritte Bewegungsgesetz, um die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Aufpralls zu berechnen. Dann verwende erneut das dritte Bewegungsgesetz, um a zu ermitteln.

Answer 2

[Wechselfreund]

v0 aus Energiebilanz:

1/2 m v² = mgh

Dann mit s = 1/2 at² und v = at weiterarbeiten, indem t = v0/a in die Formel für s eingesetzt wird.

Answer 3

[evtldocha]

Geben Sie zunächst den Term für die Geschwindigkeit vo

$E_{kin}=E_{pot}\ \rightarrow\ \frac{1}{2}mv_0^2=m\cdot g\cdot h\ \rightarrow\ v_0=\sqrt{2\cdot g\cdot h}$

Welche Beschleunigung a tritt beim Abbremsen im Wasser auf?

$\left(1\right)\ v_w=a\cdot t\ \rightarrow\ t=\frac{v_w}{a}$ $\left(2\right)\ s_w=\frac{1}{2}a\cdot t^2=\frac{1}{2}a\cdot\left(\frac{v_w}{a}\right)^2=\frac{1}{2}\cdot\frac{v_w^2}{a}\ \rightarrow\ a=\frac{v_w^2}{2s_w}$

Nun ist: $v_0=v_w$ das die gesamte Geschindigkeit null wird. Daher ist die Beschleunigung;

$a=\frac{v_0^2}{2\cdot s_w}=\frac{\sqrt{2\cdot g\cdot h}}{2\cdot s_w}$

Alles auf der rechten Seite ist bekannt ( s_w ist die Eintauchtiefe 4m).