Hilfe bei Physikhausaufgaben Kinematik, Dynamik, Kräfte

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  1. Wir denken uns ein karthesisches Koordinatensystem mit der x-Achse in horizontaler Richtung und dem Ursprung an der Absprungstelle

  2. v = horizontale Absprunggeschw. (90 km/h)

    a = Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)

    x,y .... der vom Springer zurückgelegte Weg in x bzw. y - Richtung

  3. 2 Gleichungen:

    x = v * t

    y = -g * t² / 2

    => y = -g * x² / (2v²) ... zeitfreie Gl. der Flugbahn

  4. Geradengleichung des Hangs: g: y = -x

  5. Flugbahn und Hanggerade schneiden:

    -x = -g * x² / (2v²) <=>

    x * (-g * x / (2v²) + 1) = 0

    =>

    x1 = 0

    x2 = 2v² / g = 2 * 25² m²/s² / (9,81m/s²) = ~ 127,42 m

    Die Sprungweite beträgt ~ 127,42 Meter

    Die Sprungweite, wenn 3,6 km/h schneller, beträgt 137,82 Meter

Die von mir berechnete Sprungweite Sx von 127,42 m bzw. 137,82 m entspricht nur der x-Komponente des Sprungs. Hab mal kurz gegoogelt und mir scheint mit Sprungweite ist nicht nur die x-Komp. gemeint:

Also "absolute" Sprungweite S = Wurzel ( 2 * Sx²) = 180,2 Meter bzw. 194,9 Meter

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Vielen Dank, hast sehr geholfen! :)

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1)

Ich geh mal davon aus dass nicht "Sprungwelle" sondern "Sprungweite" gemeint ist.

Der waagerechte Wurf beschreibt dabei den Ort des Skispringers, aus dem Boden kannst du eine Gerade mit y = -x machen. Diese mit der Gleichung für den waagerechten Wurf gleichsetzen und du bekommst den Schnittpunkt, der ist die Lösung für die Weite des Sprungs.

2)

Am besten machst du dir da eine Skizze und zeichnest ein, welche Kräfte auf die Kugeln wirken. Nach unten zieht jeweils die Gewichtskraft mit F = m g, nach oben zieht jeweils die Kraft, mit der die andere Kugel nach unten zieht. Dann rechnest du die Gesamtkraft auf eine der Kugeln aus, setzt diese mit F = m a gleich und löst nach a auf.

3) Ja, da rechnest du mit F = m a und hast dann für die Geschwindigkeit v = at und für die Strecke s = at²/2

Klotz auf schiefer Ebene (reibungsfrei) mit Rolle (reibungsfrei) mit Trägheit?

Hallo Leute,

Für unsere Physik-Klausur hat uns unser Prof ein paar Übungsaufgaben gegeben - bei einer komme ich nicht weiter:

Ein (punktförmiger) Klotz der Masse m = 1 kg rutscht reibungsfrei eine schiefe Ebene hinab und rollt dabei ein (masseloses) Seil von einer Rolle (siehe Skizze) ab. Die Rolle wird dadurch (ohne Schlupf, ohne Reibung) in Rotation versetzt. Der Radius der Rolle beträgt r = 20 cm und ihr Trägheitsmoment J ist 0,04 kgm2. Die schiefe Ebene ist fest auf dem Tisch montiert. a) Welche Zeit t braucht der Klotz, um aus der Ruhe die Strecke s = 1 m zurückzulegen?

Ich weiß, dass man das über Energien lösen muss, bekomme aber echt keinen vernünftigen Ansatz hin.

Würde mich freuen, wenn mir wer helfen könnte :)

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In welchem Winkel müsste man einen 100g schweren Ball von einer Höhe von 1,80m abwerfen, um die maximale Wurfweite zu erreichen?

Mir ist mal wieder eine meiner grandiosen, unnützen Fragen eingefallen, die ich unbedingt beantwortet haben möchte.

Die Wurfbahn hat näherungsweise die Form einer (nach unten geöffneten, breiten) Parabel.

Sagen wir, der Mensch steht am Punkt s₀ und wirft einen Ball mit m = 0,2kg von einer Höhe von 1,80m ab.

Wäre die Wurfbahn exakt eine Parabel, müsste der Öffnungsfaktor nur nahe genug an 0 herankommen, damit die zweite Nullstelle unendlich weit weg ist.

Unendlich weit zu werfen, ist aber logischerweise physikalisch unmöglich.

Es spielen offensichtlich Luftreibung, Wurfkraft, Ballgewicht, Erdanziehungskraft, etc. eine Rolle.

Da ich aber physikalisch nicht ganz so gut veranlagt bin, muss ich euch fragen:

Der Ball hat einen Durchmesser von 4cm und ein Gewicht von 0,2kg.

Da ich keinen plausiblen Wert für die Wurfkraft eines Menschen gefunden habe, muss ich diesen als Variable verwenden.

Die Luftreibung des (angenommen perfekt runden) Balls müsste doch auch einfach zu berechnen sein.

Ich habe aber absolut keinen blassen Schimmer, wie...

Wie berechnet man also, in welchem Winkel man den Ball abwerfen muss bzw. wie groß die Steigung am Punkt s₀ sein muss, damit der Ball maximal weit fliegt?

Danke im Voraus. ;)

LG Willibergi

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Hilfe bei Physik Bewegung?

Ich habe eine Physik Aufgabe vor mir und komme nicht weiter die Aufgab Lautet wie folgt. Die Lsg ist in den Klammern.

Eine Rakete beschleunigt einen Schlitten mit 4.5m/s^2. Dabei wird eine max. Geschwindigkeit von162km/h erreicht.Ohne Antrieb läuft der Schlitten noch 30 s bis zum Stillstand aus( bei konstante neg. Beschleunigung).Wie groß ist die Brenndauer der Rakete und die Beschleunigungsstrecke? Wo und Wann hat der Schlitten eine Geschwindigkeit von 72km/h?

(10s, 225m, 4,44s, 44,44m (16,67s, 541,75m))

Ich habe die 10s mit der Formel t=v/a t=10 s

Die 225 habe ich mit der Formel s=0,5* at^2 s=225

Wie kommt man auf die anderen Ergebnisse.

Das mit der Brenndauer ist verwirrend er Beschleunigt doch so lange bis die 162km/h erreicht sind, und dann 30 weitere s ohne antrieb also ohne Beschleunigung. Das bedeutet doch, dass die Brenndauer 10s sind.

Da steht wann hat er die Geschwindigkeit 72km/h erreicht, ist das beim Bremsvorgang gemeint oder beim Beschleunigen. Von der Lösung betrachtet wäre es eher beim Bremsvorgang.

Hoffe ihr könnt mir Tipps oder einen Anhaltspunkt geben oder eine kurze Erklärung wie man vorgehen sollte.

Vielen Dank für die Hilfe

MFG


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energieverbrauch beim autofahren berechnen

Mich interessiert allerdings mehr wie viel kalorien ein autofahrer verbraucht. Allerdings würde ich dies gerne berechnen .

hab jetzt den energieverbrauch eines fahrradfahrers berechnet: der fahrradfahrer wiegt mit dem fahrrad zusammen 90 kg und er fährt 30km/h E= 2/3m(V-6km/h)* kcal/kgkm dann eingesetzt: E= 2/3 * 90(30km/h -6 km/h) kcal/kg*km E= 1440

so und bei dem autofahrer würde ich das auch gern berechnen aber das ist halt ein bisschen tricky weil ich ja nicht den energieverbrauch des autos berechnen will sondern des menschens im auto. Gibt es dafür eine Formel ? das würde mich wirklich mal interessieren.

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