Physik Aufgabe zur Mechanik(Impulserhaltung)Kann mir jemand helfen?
Meine Frage: Beim Fußball spielen reichen ihre Fähigkeiten nicht um am Torwart vorbei zu schießen, alos benutzen sie ihr physikalisches Wissen. Sie beschließen den Torwart mit dem Ball ins Tor zu schießen. Sie schießen den Ball so auf das Tor, dass der Torwart 1m in die Höhe springen muss um ihn zu fangen. Die Masse des Torwarts beträgt 92kg. Der Fußball besitzt einen Umfang von 70cm und wiegt 450g. a) Berechnen sie die horizontale Komponente der Geschwindigkeit von dem Torwart und dem Ball, sodass diese einen Balldurchmesser hinter der Torlinie landen. Nehmen sie hierfür an dass er den Ball auf der Torlinie fängt und sich einen Meter in der Höhe befindet. b) Sie schießen den Ball so, dass beim Fangen der komplette Impuls des Balles in der horizontalen Komponente liegt. Welche Geschwindigkeit muss der Ball besitzen damit ihr Gegenüber im Tor landet?
Meine Ideen: Bei Aufgabe a) habe ich zuerst ausgerechnet in welcher Zeit der Torwart wieder auf dem Boden aufkommt . Dabei habe ich 0,45s erhalten. Nun dachte ich mir er muss in diesen 0,45s 70cm hinter der Torlinie landen also könnte man die Geschwindigkeit einfach mit v=s/t berechnen. Jedoch verwende ich hierbei nicht die Massen des Balls und des Torwarts also denke ich dass ich falsch liege. Kann mir hier jemand weiterhelfen?
1 Antwort
Betrachte das ganze als elastischen Impuls. Wenn der Torwart den Ball fängt, geht der Impuls des Balls (p=m*v) an das System Torwart-Ball über. Die Masse ist jetzt die Summe aus Ballmasse und Torwartmasse. Bei einer Impulsübertragung bleibt der Impuls erhalten. Er ist also beim Ball genau so groß wie beim System Ball-Torwart.
Damit kannst du aus der berechneten Geschwindigkeit von Ball-Torwart die Geschwindigkeit des Balls berechnen.