Könnt ihr mir bei einer Physikaufgabe weiterhelfen?
Hi,
dies ist eine Aufgabe unserer Physikhausaufgaben. Irgendwie komme ich bei ihr überhaupt nicht weiter. Es wäre mega, wenn ihr mir helfen könntet. Es gibt mehrere richtige Möglichkeiten und man muss zu jedem Punkt eine Begründung schreiben, warum die Aussage richtig oder falsch ist.
Vielen Dank schonmal im Voraus!!
Ein Ball rollt mit einer Geschwindigkeit vb auf eine Kante zu und fliegt 10m weit.Die Geschwindigkeit va ist halb so groß wie vb.
(1) der ball mit va fliegt 7m weit
(2) der ball mit va fliegt 5m weit
(3) der ball mit va fliegt 14m weit
(4) beide Balle sing gleich lange in der Luft
(5) der Ball b mit vb ist langer in der Luft als ball a mit va
(6) wenn man die Geschwindigkeit v verdoppelt und die höhe halbiert bleiben die
Wurfweiten von Ball a und Ball b gleich wie davor
(7) wenn man die Geschwindigkeiten v halbiert und die Höhe vervierfacht, bleiben
die Wurfweiten von a und b gleich
Verdeutlichung
2 Antworten
Das Stichwort, unter dem Du das Wissen hierfür findest, heißt: waagerechter Wurf.
Die Zeichnung zeigt ja, dass der Ball waagerecht rollt, und genau so bewegt er sich im dem Moment, wo er über die Kante geht und der Wurf beginnt. Dass die beiden Wurfparabeln ein bisschen schräg anfangen, stimmt nicht, das ist falsch gezeichnet.
Die Denkmethode, mit der Du die Aufgaben lösen kannst, ist die: Zerlege im Kopf die Bewegung des Balles in zwei Komponenten, nämlich in eine waagerechte und eine senkrechte Bewegung und untersuche jede für sich: Wirkt da eine Kraft oder nicht? Nimmt da die Geschwindigkeit zu oder ab oder bleibt sie gleich?
Danke für deinen Denkanstoß! Hat mir sehr weitergeholfen!
Du mußt die Fallbewegung (rechts von der Kante) in zwei Komponenten zerlegen, eine horizontale und eine vertikale.
- Die vertikale Komponente ist einfach ein freier Fall, die Falltiefe x zum Zeitpunkt t ist einfach x=½gt² (wenn er nicht schon aufgeschlagen ist). Die Falltiefe bis zum Aufschlag ist aber für jeden Ball gleich (weil alles eben ist), deshalb brauchen alle Bälle gleich lang bis zum Aufschlag, nämlich t=√(2h/g) wenn h der vertikale Abstand zwischen Kante und Boden ist.
- Die horizontale Komponente ist eine gleichförmige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit v. Die horizontale Strecke, die er zurücklegt ist also s=vt, und da wir bereits wissen wie lang er in der Luft ist, können wir die horizontale Strecke einfach als s=v√(2h/g) anschreiben.
Und jetzt zu den Fragen:
- Die horizontal zurückgelegte Strecke ist proportional zur Geschwindigkeit; mit halber Geschwindigkeit muß er also halb so weit kommen, nicht 7⁄10.
- Ja genau, halb so weit.
- Ganz bestimmt nicht
- Ja, das haben wir oben ausführlich begründet.
- Natürlich nicht.
- Wir haben gesehen, daß die horizontale Wegstrecke s=v√(2h/g) beträgt. Verdoppelung der Geschwindigkeit und Halbierung der Höhe verlängert die Strecke also um den Faktor √2, also um rund 40%: s= (2v)√(2⋅½h/g) = 2v√(h/g) = √2 ⋅ v√(2h/g)
- Ja, das stimmt: Die horizontale Wegstrecke ist dann unverändert, weil die vervierfachte Höhe nach dem Wurzelziehen einen Faktor 2 bringt, der sich mit der halbierten Geschwindigkeit genau wegkürzt: s = ½v√(2⋅4⋅h/g) = ½v⋅√4 ⋅ √(2h/g) = v√(2h/g).
Vielen Dank für deine Erklärung! Sie hat mir sehr weitergeholfen!