Kann mir jemand bei dieser Physikaufgabe helfen?

Hallo Leute,

ich schreibe bald eine Physik-Prüfung in meinem Studium Maschinenbau und komme bei dieser Aufgabe echt nicht weiter.

Sie sitzen schlafend unter einem Sonnenschirm. In der Ferne befindet sich eine grüne Gebirgslandschaft. Auf einem der Hügel befindet sich eine rote Kugel, die von einer gespannten Feder gehalten wird (vgl. Abbildung 1).i Sie wissen, dass die Feder eine Federkonstante von D = 5 N m besitzt. Die Feder ist in der Ausgangssituation um exakt 1 m aus ihrer Ruhelage zusammengedrückt und die Kugel berührt die Kontaktfläche (blau) der Feder. Die Masse der roten Kugel beträgt m = 0, 05 kg. Plötzlich löst sich der Sicherheitsmechanismus der Feder und die gesamte Spannenergie der Feder wird in kinetische Energie der Kugel überführt. Gehen Sie bei der Bearbeitung der nachfolgenden Aufgaben davon aus, dass sich die Kugel reibungsfrei über die Landschaft bewegt. Zudem können Sie bei Ihren Berechnungen von einer Erdbeschleunigung von g = 10 m s 2 ausgehen. Entnehmen Sie alle benötigten Höhen- und Längenangaben aus Abbildung 1. Außerdem dürfen Sie die rote Kugel als punktförmig ansehen und müssen keine Rotationsenergie berücksichtigen.

a) Welche Energie ist in der Feder gespeichert bevor sich der Sicherheitsmechanismus löst?

b) Welche Geschwindigkeit vA besitzt die Kugel im Punkt A direkt nachdem die Beschleunigungsphase durch die Feder abgeschlossen ist?

c) Welche Gesamtenergie besitzt die rote Kugel am Ort A?ii

d) Welche Geschwindigkeit vB erreicht die Kugel am Punkt B? ii

e) Welche Gesamtenergie besitzt die rote Kugel am Punkt C?

f) Welche Geschwindigkeit besitzt die Kugel an Punkt C?ii [2 Punkte] Sie sehen in Abbildung 1, dass sich die Kugel an Punkt C kurz vor einem Abgrund befindet. Gehen Sie bei den nachfolgenden Aufgaben davon aus, dass die Geschwindigkeit der Kugel am Punkt C 7, 2 m s beträgt. Die Kugel verlässt die blaue Rampe und fliegt auf einer Parabelbahn in Richtung Boden.

g) Nach welcher Zeit trifft die Kugel auf dem Boden auf?

h) Wie groß ist der Abstand x? Sind Sie in Ihrem Liegestuhl in Gefahr?

i) Sie wachen vom Luftzug der Kugel auf und ziehen Ihren Fuß zurück, sodass Sie die Kugel nicht abbekommen. Mit welcher Gesamtgeschwindigkeit vges schlägt die Kugel auf dem Boden auf (Punkt D)?

j) Unter welchem Winkel schlägt die Kugel auf dem Boden auf?iii

Kann eventuell jemand helfen? Vorab Danke für jegliche Hilfe. LG

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Geschwindigkeit, Energie, Beschleunigung, Formel, Mechanik, Physiker, Energieerhaltung, Impuls
Satellit Höhe (r)?

Moin

Ich habe ein Problem, oder eher meine ganze Klasse. In Physik haben wir gerade die Gravitation, und damit auch die Berechnung davon.

--> F=G•(m¹•m²):r² (bei m die Zahlen unten, bei r die Zahl zu Quadrat)

Auf jeden Fall ist jetzt die Aufgabe, bei einem Satelliten die Höhe r zu berechnen.

Geg.: T=24 h=86400s

m von Erde= 5,97•10²⁴ kg

G-Konstante

Ges.: r

Und nun ist die Frage:

WIE UM ALLES IN DER WELT SOLL MAN DAS OHNE GEGEBENE MASSE VOM SATELLITEN AUSRECHNEN!!!!!!!!

Die Lehrerin meinte bloß: "Man kann sich das selbst bilden". Problem ist halt, dass man die Masse nicht gegeben hat. Ich habe überlegt und dachte direkt an Zentrifugalkraft. Also F=m•v²:r

Das gleichsetzen und ausrechnen. Problem. F kann ich nicht ausrechnen, da ich die Masse vom Satelliten nicht habe. Und F von der Gravitationskraft ≠ F von der Zentrifugalkraft. Bei der Berechnung von der Gravitation zwischen 2 Körpern wäre es wieder was anderes.

Also habe ich die Formel F=m•g benutzt. Ich bin auf jeden Fall weiter gekommen, aber stoppe wieder, da ich F nicht ausrechnen kann aufgrund der fehlenden gegebenen Größen m und v.

v kann ja nicht g sein

v kann ich widerum nicht ausrechnen, weil ich den zurückgelegten Weg s nicht habe. Und aus T kann ich das nicht entnehmen, weil ich den *Radius* und natürlich nicht die Geschwindigkeit weiß.

(*Ich kann ja nicht den Radius der Erde nehmen. Ansonsten würde ja theoretisch der Satellit auf der Erdoberfläche fliegen. Dafür müsste ich davor wissen, auf welcher Höhe das Ding fliegt, was ich ja errechnen muss. Danach kann ich erst den Kreisbahnradius ausrechnen.*)

Zudem kann ich s nicht ausrechnen, WEIL ICH NICHT DIE MASSE VOM SATELLITEN HABE.

Ich habe kein Plan, was man da tun soll. Selbst als 1er Schüler in Physik auf einem Gymi habe ich keine Ahnung, was die Lehrerin uns abverlangt. Zudem muss ich noch dazu sagen, dass wir die Zentrifugalkraft noch nie hatten. Wir sollten uns das anscheinend selbst erarbeiten.

Ein bisschen viel auf einmal, ich weiß.

Bei Fragen gerne Melden🙂.

Bewegung, Geschwindigkeit, Kraft, Formel, Gravitation, Mechanik, Physik, Physiker, Raumfahrt, Satellit, Umlaufbahn
Karussell Drehimpuls?

Meine Frage:

Hey I am sry dass ich momentan so viele Fragen stelle, aber Übung macht ja bekanntlich den Meister (hoffentlich haha)

Also folgende Aufgabe: ein Karussell auf dem Spielplatz mit dem Trägheitsmoment Ik und Radius R drehe sich ohne Reibung mit der Winkelgeschwindigkeit w. w=20 1/s, Ik=50Kgm^2, R=1,50m

a) Nun lässt ein Kind Sand auf den Rand des Karussels rieseln mit der Rate dm/dt= 50g Berechne die Änderung der Winkelgeschwindigkeit delta W nach einer Minute. Nehme an, dass der Sand Kreissymetrisch am äußeren Rand des Karussells verteilt ist.

b)Das Kind (m=25Kg) springt tangential gegen die Drehung des Karussells mit v=1m/s relativ zum Boden auf den Rand des Karussells. Berechne wieder die Änderung der Winkelgeschwindigkeit. Auch hier gilt w=20 1/s

Meine Ideen:

a) Ich würde hier mit dem Drehimpulserhaltungssatz arbeiten. wobei sich ja das Trägheitsmoment des Karussells ändert, da ja der Sand drauf fließt. Also wäre das Trägheitsmoment mit dem Sand drauf: Ik´=Ik+m*R^2 (m ist nach einer Minute 3Kg ----> 50g*60s)

Ik*w1=Ik´*W2

w2=Ik*w1/Ik´

deltaW= w1-w2

b)Auch hier würde ich wieder mit dem Erhaltungssatz arbeiten

R*m*v= Ik+Ikind*w2

und das wieder umstellen nach w2

stimmt das iwie? oder bin ich mal wieder komplett falsch abgebogen?

aber wie berechne ich das trägheitsmomenr des kindes?

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PEUGEOT als Erstwagen (Empfehlung)?

Hallo ich habe schon einige Fragen bezüglich KFZ gestellt und bin nun zum Entschluss gekommen dass ich ein Auto brauche was nicht sehr teuer im Unterhalt ist.

Da ist mir der PEUGEOT 208 1.6 Turbo GTI Baujahr 2013/14 in den Sinn gekommen. Ich habe lang nach einem Fahrzeug gesucht, da ich mir einen bald holen möchte. (Fahranfänger) Ich brauche halt einen Erstwagen und zuerst dachte ich an Mercedes blabla clk, c klasse alles unter Bj 2008. Nun der Unterhalt ist ziemlich teuer bei diesen Autos (Clk bspw. 10l/100km.

Nun ja der Peugeot ist eigentlich ziemlich cool. Ist halt manuell Schaltgetriebe was mir Schwierigkeiten zubereiten könnte. Nun ja der Verbrauch und Unterhalt ist ziemlich gering. Durchschnitt ca. 5.9l/100km. Ich hab ausgerechnet wie viel ich im Jahr fahren werde und ich muss wirklich sehr viel fahren und deshalb komm ich auf ungefähr 34'000km im Jahr. Viel auch Autobahn Strecken von 350km hin und zurück. Ist dieses Fahrzeug gut für Langstrecken?

Bei 97'500km kostet der Wagen 9'900 EUR.

Hier noch die technische Daten: 97'450 km, 200 PS Benzin, Schaltgetriebe manuell, Vorderradantrieb, Hubraum 1'598 cm3, Zylinder 4, Anhängelast gebremst 1'150 kg, Türen 3, Sitze 5, Leergewicht 1'275 kg 

Wie findet ihr den Wagen und könnt ihr mir sonst noch welche Autos empfehlen mit mindestens 120 PS und BJ nicht unter 2004?

Auto, KFZ, Technik, Kfz-Versicherung, Fahrzeug, Motor, Autohändler, Mechanik

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