Wie löst man die Aufgabe? Was ist das Ergebnis?
An einer 4.0 m langen Schnur sind 4 Schrauben befestigt. Läßt man sie auf einen Donnerboden fallen, hört man in gleichen Zeitabschnitten 4 Geräusche. Welchen Abstand hat die 3. Schraube zum unteren Ende der Fallschnur?🙄
4 Antworten
Unter der Voraussetzung, dass eine Schraube an jedem Ende der Schnur befestigt ist und die anderen beiden dazwischen:
Die Schnur beschleunigt beim Fallen, der Zeitpunkt des Auftreffens sei t=0.
nach t1 hört man die zweite Schraube, nach weiteren t1 die dritte und nach weiteren t1 die vierte.
Da sich der Weg im Freien Fall berechnet zu
s = g/2 * t²
steigt der Weg quadratisch mit der Zeit.
Das bedeutet, die Schrauben sind im verhältnis 1² : 2² : 3² zueinander angebracht.
Die Erste Schraube befindet sich bei 0 LE, die 2. bei 1, die 3. bei 4 und die 4. bei 9 LE.
9 Längeneinheiten entsprechen der Seillänge von 4m, 1 LE betrögt daher 4/9 m. Darum befindet sich die 3. Schraube bei 4 * 4/9 m vom unteren Schnurende entfernt, das sind 1,77 m.
Das wäre mein Ansatz.
Dass die Schnur ausgerollt ist, geht aus der Formulierunt "unteres Ende der Fallschnur hervor".
Auch wenn das nicht so wäre und sich diiese magische Schnur von selbst ausrollt: Wenn der Weg für alle Schrauben gleich wäre und auch die Fallzeit (sprich sie fällt horizontal nach unten, nicht vertikal), dann gäbe es nur einen Aufschlagzeitpunkt und ein Geräusch!
Ja, die Aufgabe ist schlecht gestellt, aber die Interpretation in deinem letzten Kommentar lässt sie nicht wirklich zu.
Klingt logisch! Vielen Dank für die schnelle ausführliche Antwort! Top! ;)
Moment die Frage war nach der 3. Schraube also wäre es ja 3/4 und nicht 4/9 oder?
Meine Antwort betrifft die dritte Schraube! Bei 3/4 befindet sich keine Schraube.
1. Schraube am Anfang
2. Schraube 1/9 vom Anfang
3. Schraube 4/9 vom Anfang
4. Schraube 9/9 vo mAnfang (also am Ende)
ah nein hab es erst jetzt verstanden ... rundet man aber nicht auf 1,78 m ?
Ja, ich habs verstanden. Wirklich toll erklärt danke nochmal.:)
Ich behaupte, die Frage ist so nicht zu beantworten. Es ist einzig relevant, dass die Schrauben einen gleichen Abstand zueinander haben. Die Schnur mit den Schrauben wird schließlich als einheitliches Objekt beschleunigt. Wenn die erste Schraube unten aufschlägt, reduziert sich die Masse des Objekts, aber das hat mit der Fallgeschwindigkeit bei ignorierter Luftreibung auf die Geschwindigkeit des Falls keinen Einfluss.
Oder übersehe ich etwas? Gerne Belehrungen aller Art :D
Du siehst es ja noch komplexer als ich ....
...auf alle Fälle sind wir uns einig, dass der Frager es versäumt hat die konkreten Gegebenheiten darzustellen.
Die Frage hat meine Lehrerin gemacht... als ich die Aufgabe nicht ganz verstanden haben. Hab ich sie gefragt wie man sich das bildlich vorstellen kann wo die Schnur und die Schrauben sind, dann hat sie nur gesagt das untere Ende der Schnur kommt am Boden an. Ich verstehe es so auch noch nicht. Welche weiteren Angaben wären nötig?
Naja, stell dir vor, die Schrauben sind an der Schnur festgeklebt. Oder stell dir statt einer Schnur eine Weihnachts-Lichterkette vor. Die hältst du jetzt senkrecht nach oben und lässt sie dann fallen. Die unterste Schraube kommt zuerst auf, dann die nächste usw.
Ich verstehe leider überhaupt nicht, auf welchen physikalischen Sachverhalt die Frage abzielt.
Ich glaube nicht , dass es um Physik geht, sondern es ist eine reine Logikaufgabe und ganz wenig Mathematik.
Folgende Annahmen wären zu treffen - da sie in der Aufgabenstellung nicht geklärt wurden -
1.Die Schrauben sind in gleichen Abständen an der Schnur befestigt.(Ich denke diese Annahme soll man aus der Information "gleicher Abstand der Aufschlaggeräusche" entnehmen - aber es gäbe auch ander Möglichkeiten, wie diese Beobachtung zu erklären wäre).
2. Die erste Schraube ist bei Schnurlänge 0 =Schnuranfang befestigt, die letzte am Schnurende.
3. Die Schnur wird als lange Schlange (nicht als Bündel) fallen gelassen - auch das ist nicht "gottgegeben" - obwohl alles andere würde keinen Sinn machen, wenn man schon die Schnurlänge angibt.
DANN ist die Schraube Nr. 3 (von unten gezählt !!!) 4 * 2/3 m vom unteren Ende der Schnur entfernt.
1.Die Schrauben sind in gleichen Abständen an der Schnur befestigt.(Ich denke diese Annahme soll man aus der Information "gleicher Abstand der Aufschlaggeräusche" entnehmen - aber es gäbe auch ander Möglichkeiten, wie diese Beobachtung zu erklären wäre).
Nein, genau das ist die falsche Annahme. Die Schnur beschleunigt im freien Fall. Wären die Schrauben äquidistant, würd der Abstand der Aufschläge zeitlich immer kürzer werden!
Hallo offeltoffel, nachdem ich die Antwort von Halswirbelstrom gelesen habe ist mir zumindest Dein problem klar geworden. Es geht nicht wie ich sagte um eine einfache Logik sondern um die Fallbeschleunigung im freien Fall.
Damit ist meine gemutmaßte Lösung falsch. Trotzdem sind die offenen Fragen (außer Annahme 1 ) weiterhin berechtigt. Zudem müßte dargestllt werden, wie die Schnur fallen gelassen wird.
Ist jetzt klar !
Bin jetzt den Weg inzwischen auch gegangen. Meine erste Annahme war, dass alle Schrauben aus der gleichen Höhe abgeworfen werden. - siehe meine Erwiderung zu deinem Beitrag und mein Punkt 3.: ich habe Schwierigkeiten diesen Abwurf (der Schlange" korrekt mit Worten zu beschreiben.
Mit den Informationen, die Du uns gegeben hast läßt sich Deine Frage nicht eindeutig beantworten.
Du hast viele Informationen nicht gegeben von denen Du wahrscheinlich annimst das sie klar sind. Sind die Schrauben in gleichen Abständen an der Schnur befestigt ?
Wo sind sie befestigt, von Anfang bis Ende, oder irgendwo ?
Wie wird die Schnur fallen gelassen ?
Die an der Fallschnur befestigten Schrauben haben von deren unteren Ende die Abstände:
h1 =0,25m , h2 = 1,00m , h3 = 2,25m und h4 = 4,00m
Die Abstandsverhältnisse sind:
h1 : h2 : h3 : h4 = 1 : 4 : 9 : 16
Gruß, H.
?????
Erkläre doch mal warum !!!
Und wieso haben 4 Schrauben auch 4 Abstände ? Nach meiner Logik haben 4 Schrauben 3 Abstände.
Bzw. was ist dieser Abstand der esten Schraube vom Schnurende von 25 cm ? Woraus schließt du dies ? Es gibt keine Information darüber, wie hoch die Schnur vom Boden schwebt beim fallenlassen und wie lange es dauert bis zum ersten Geräusch.
4 Schrauben haben, bezogen auf das den Boden berührende Fallschnurende vier Abstände zu eben desselben. Außerdem ist laut Aufgabenstellung bekannt, dass die Schrauben in gleichen Zeitabständen auf den Boden auftreffen. Es ist allerdings ein Mangel, wenn Ausgangslage des Seiles nicht genau bestimmt ist.
Würde sich das Seilende aber nicht zu Beginn des freien Falls am Boden befinden, dann macht die Aufgabe keinen Sinn, bzw. sie wäre mehrdeutig.
Der Rest folgt aus dem Gesetz des freien Falls: s ~ t² .
Falls Du eine ausführliche Begründung dazu haben wolltest, müsste ich einen etwas längeren Text verfassen.
Übrigens habe ich das Experiment in der Schule verfolgen können.
Gruß, H.
Da steckt aber die Annahme drin, dass die Schnur ausgerollt - wie eine Schlange = nach unten hängt in dem Moment wenn man sie losläßt.
Wenn man sie aus einer festen Höhe runterwirft und dabei verzögerungsfrei "entfaltet" dann ist für alle Schrauben der Weg gleich und somit auch die Fallzeit. Dann bedeutet ein gleicher Geräuschabstand auch ein gleicher Abtsand der Schrauben an der Schnur. Ich glaube auch nicht, dass das hier so gemeint war, aber es zeigt dass die Aufgabe einfach schlecht gestellt wurde.
Man muß mehr Grips drauf verwenden rauszufinden was wohl gemeint ist, als die Lösung zu finden.