Frage von TieCi, 29

Wie berechne ich die Geschwindigkeit, Kraft in den Boden und welche trifft den großen Körper (Physik) [Elastischer Stoß]?

Hallo,

wie immer suche ich nicht das Ergebnis sondern einen Rechenweg (gern mit Erklärung) den ich nachvollziehen kann.

Aufgabe:

Thor haut mit seinem Hammer (m1 = 20kg) gegen einen Riesen (m2 = 200kg), dieser fliegt unter einem 45° Winkel ab und landet nach 40m wieder (völlig elastischer Stoß, keine Verformungsarbeit, etc).

Wie schnell war der Hammer?

Welche Kraft bringt der Hammer in den Riesen?

Welche Kraft muss Thor in den Boden bringen wenn er 220ms braucht um den Hammer zu beschleunigen?

Antwort
von kdreis, 13

Thor fliegt mit der Anfangsgeschwindigkeit v0 nach oben. Die waagrechte Geschwindigkeitskomponente ist vx = v0 (Winkel 45°). 

Thor erreicht in der Zeit T die Höhe H: H = v0/2*T

40 m = vx*2T; v0 = 40m / T = 2H/T, also H = 20m

H = g/2 T² = 5 m/s²*T² ergibt T = 2s

Für die Anfangsgeschwindigkeit v gilt nach Pythagoras v² = vx² + vy² = v0²*2

v = v0*Wurzel(2)

Jetzt kann man mit dem Impulssatz (m1*v1 = m2*v2) die Geschwindigkeit des Hammers berechnen. Diese Hinweise müssten genügen.

Antwort
von ThorbenHailer, 22

Wie schnell war der Riese nach dem Stoß?

https://de.wikipedia.org/wiki/Wurfparabel

Kommentar von ThorbenHailer ,

Mit diesem Wissen kannst du in die Erhaltungssätze beim elastischen Stoß gehen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)#Elastischer_Sto.C3.9F

Kommentar von ThorbenHailer ,

Welche Kraft bringt der Hammer in den Riesen?

Frage verstehe ich in diesem Zusammenhang nicht. Du kannst den Impuls berechnen. Wenn du wüsstest, auf welcher Strecke der Riese beschleunigt worden ist, könntest du auch eine Kraft berechnen, aber so?

Welche Kraft muss Thor in den Boden bringen wenn er 220ms braucht um den Hammer zu beschleunigen?

F = ma

a = v(Hammer) / 220ms, m=20kg

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