Physik-Kraftansatz?
Ich verstehe nicht wie ich die Aufgabe mit dem Kraftansatz lösen soll. Kann mir jemand helfen? (Ich brauche nicht unbedingt die Lösung, sondern die Formeln mit dem ich die Lösung dann herausfinden kann).
Vielen Dank schon im Voraus🙏.
2 Antworten
Versuche, eine Gleichung für die Energieerhaltung aufzustellen: pot. Energie vor dem Sprung bei h=45 gleich pot. Energie am tiefsten Punkt plus Spannenergie des Seils
am tiefsten Punkt (ab h=20m über dem Boden wird das Seil gespannt).
Wo steht denn Kraftansatz? Was das hier bedeuten soll, ist unklar. Am untersten Punkt, der erreicht wird, herrscht kein Kräftegleichgewicht. Eine einfache Rechnung über Beschleunigungen/Geschwindigkeiten ist auch nicht möglich, da die Spannkraft von der Höhe abhängt. Die Energieerhaltung führt auf eine quadratische Gleichung, die aufgelöst werden kann.
Etwas anderes wäre es, wenn es um die Höhe ginge, nachdem das Seil nicht mehr schwingt. Der Aufgabentext legt dies zwar nicht nahe, aber dann müsstest Du einfach setzen Gewichtskraft=Spannkraft, also
m*g=1/2*D*x^2
Daraus folgt die Ausdehnung des Seils x nach dem Auspendeln; die Höhe über dem Boden wäre dann h=20m-x.
PS: Entschuldige, die obige Gleichung war natürlich totaler Blödsinn. Im Kräftegleichgewicht, nach dem Auspendeln, muss gelten
m*g=D*x
wobei x die Ausdehnung des Seils bezeichnet.
Ich sehe hier nur die Info, dass das Seil ab 20m nach unten mit jedem Meter 160N an Zugkraft gewinnt. Das heißt, wenn die Jumperin 80kg hat, wäre sie bei -25m im Gleichgewicht.
Die ersten 20m fällt die Jumperin mit der Erdbeschleunigung nach unten.
Welche Geschwindigkeit hat sie dann?
Danach beginnt die Bremsung. Gemäß F=m*a gilt a=F/m. Um die Kraft F zu ermitteln, müsste man aber das Gewicht der Dame wissen.
Die Bremsung ist dann nicht mehr "gleichmäßig beschleunigt", weil die Zugkraft des Seils ja stetig mit dem Weg zunimmt!
Aber ist das nicht Energieansatz, weil ich brauche ja Kraftansatz