Berechnung eintreffende Masse?

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3 Antworten

Die Beschleunigung g ist 9,81m/s² (das Quadrat ist essentiell)

Die Geschwindigkeit, die das Buch erreicht:

der Weg im freien Fall berechnet sich zu s = g/2 * t²
du gibst an s=0,5 m -> 0,5 m = 9,81m/s² / 2 * t²
Daraus ergibt sich dir Zeit t, die das Buch für den Fall benötigt:
t = Wurzel ( 0,5 m * 2 /9,81 m/s²) = 0,32 s

Daraus resultiert eine Aufprallgeschwindigkeit von
9,81m/s² * 0,32 m/s = 3,14 m/s

Um dir daraus die Kraft auszurechnen, die beim Aufschlag herrscht, brauchst du noch die "Bremszeit", in der das Buch auf 0 m/s abgebremst wird.

Aus der dann resultierenden Kraft F kannst du dir die Masse m berechnen, die einer gleich großen Gewichtskraft entspricht.

F = m * g -> m = F / g

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Kommentar von Ahzmandius
30.07.2016, 15:57

Die letzte Formel ist nicht korrekt. Die Masse bleibt gleich (500g), das g ist Falsch.

Die Masse fällt runter und hat beim Aufprall einen bestimmten Impuls p.

Wenn man animmt, dass der Impuls linear von p -> 0 ändert, kann man schreiben F_brems = m*a_brems = dp/dt = p/t_brems

->

a_brems = (p/t_brems*m)

das p lässt sich aus der Formel p=m*v berechnen. Das v wiederum kommt aus der Energieerhaltung Epot(max) = Ekin(max).

m*g*h = 1/2*m*v^2

<=>

v=sqrt(2*g*h)

->

a_brems = m*v/(t_brems*m)

->

a_brems = sqrt(2*g*h)/t_brems

0

Ich bin mir nicht ganz sicher, was genau du berechnen willst.

Aber hier folgende Überlegung.

Am wahrscheilichsten musst du den Impuls berechnen, den die Masse beim Aufprall auf dem Boden besitzt.

Für die Berechnung der Kraft, fehlt eigentlich die Bremszeit:

-------------------------------------------------------------------------------------

Die Masse fällt runter und hat beim Aufprall einen bestimmten Impuls p.

Wenn man animmt, dass der Impuls linear von p -> 0 ändert, kann man schreiben F_brems = m*a_brems = dp/dt = p/t_brems

->

a_brems = (p/(t_brems*m))

Der Impuls p lässt sich mit der Formel p=m*v berechnen. Das v wiederum kommt aus der Energieerhaltung Epot(max) = Ekin(max).

m*g*h = 1/2*m*v^2

<=>

v=sqrt(2*g*h)

->

a_brems = m*v/(t_brems*m)

->

a_brems = sqrt(2*g*h)/t_brems

!!!Das alles gilt nur unter den folgenden Voraussetzungen:

1)Die gesamte Potentialle Energie geht in die Kinetische Energie ein (Kein Reibung, keine Rotation)

2)Der Impuls ändert sich linear, das heißt dp/dt = (p1-p2)/(t1-t2).!!!

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Edit: Ich habe mich falsch ausgedrückt, wie ich gerade gelesen habe, es muß Stärke heißen, da sich die Masse nicht ändert.

Du meinst vermutlich "Kraft".

Was dir bei meiner anderen Ausführung noch fehlt, findest du hier:

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