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Was tun - Mittwoch Physik klausur und kann garnichts?

Geht um Energieerhaltungssatz, Impulsgesetz etc.

Solche aufgaben:

1. a) Ein Stein wird aus einer Höhe von h = 15 m senkrecht nach unten fallen gelassen.

Mit welcher Geschwindigkeit kommt er unten an? Rechne mit dem Energieerhaltungssatz

b) Jetzt wird der Stein aus gleicher Höhe mit einer Anfangsgeschwindigkeit

Vo = 20

- senkrecht nach unten geworfen. Mit welcher Geschwindigkeit kommt er

jetzt unten an?

2. Welche Höhe erreicht ein Ball, der mit v = 72

- senkrecht nach oben geschossen

wird?

3. Eine Feder mit der Federkonstanten D = 100

- wird um 15 cm zusammengedrückt.

  1. Wie groß ist die Spannenergie?
  2. Beim Entspannen der Feder beschleunigt sie einen Wagen der Masse m = 800 g auf
  3. ebener Strecke. Welche Endgeschwindigkeit erreicht der Wagen?

4. Entscheide, ob bei den folgenden Tätigkeiten im physikalischen Sinn Arbeit verrichtet wird. Begründe jeweils, berechne ggf. die verrichtete Arbeit

  1. Ein Turmspringer (m= 75 kg) steigt auf den 10-m-Sprungturm.
  2. Ein Physiker (m = 70 kg) analysiert ein physikalisches Problem in 90 Minuten.
  3. Eine Schülerin (m = 60 kg) hält eine Tasche (m = 10 kg) auf einer konstanten Höhe von h = 1,5 m.
  4. Die gleiche Schülerin trägt die gleiche Tasche parallel zum Boden über eine
  5. Länge s = 4 m.
  6. Eine andere Schülerin (ms = 53 kg) beschleunigt mit dem Fahrrad (mp = 7 kg) in
  7. 5 s auf eine Geschwindigkeit von 36 km

5. Aus einem Jagdgewehr mit der Masse m1 = 5 kg wird ein Geschoss mit der Masse

m2 = 12 g abgeschossen, es verlässt das Gewehr mit der Geschwindigkeit

m

V2 = 500

  1. Wie groß wäre die vom Rückstoß hervorgerufene Geschwindigkeit v1 des Gewehres nach dem Schuss, wenn es nicht vom Schützen abgestützt würde?
  2. Wie groß ist die Kraft; die der Schütze aufbringen muss, wenn er das Gewehr innerhalb von einer Zehntelsekunde abstoppt? Vergleiche mit der Gewichtskraft.
  3. Wie groß ist die kinetische Energie der Kugel?

6. Eine Gewehrkugel verlässt mit der Geschwindigkeit vox = 500

den Lauf des

Gewehres. Das Ziel steht in einer Entfernung von 50 m.

Nenne die Art der Bewegung der Kugel in horizontaler und vertikaler Richtung.

Berechne die Abweichung in cm, die der Schütze über das Ziel zielen muss, um genau in die Mitte zu treffen.

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Physik: Kanonenschuss von Ballon aus?

Hallo an alle Physik-Profis.

Ich habe ein Frege zu folgender Aufgabe (Bild angehängt):

"Ein Ballon schwebt über einer Ebene vertikal nach oben. Eine Kanone ist an ihm horizontal aufgehangen und schießt eine Kugel ab. Vernachlässigen Sie die Luftreibung und Ausdehnung der Kugel.

1. Welche der oben eingezeichneten Trajektorien ist die einzig plausible?

2. Bei Abschuss der Kugel bewegt sich der Ballon mit einer Geschwindigkeit 𝑣B = 20m/s und die Mündung der Kanone befindet sich auf der Höhe ℎ = 25m. Die Kugel verlässt die Mündung der Kanone mit einer horizontalen Geschwindigkeit 𝑣K = 16m/s. In welcher horizontalen Entfernung 𝑑 von der Mündung der Kanone schlägt die Kugel (zum ersten Mal) auf den Boden auf? Rechnen Sie mit 𝑔 =10m/s2. Setzen Sie Werte ausnahmsweise früh ein.

Folgende Überlegungen habe ich mir dazu gemacht:

Die beiden Aufgaben sind ja miteinander verbunden, also je nach dem welche Flugbahn ich auswähle, so rechne ich dann auch. Es gibt in meinen Augen zwei Möglichkeiten.

Entweder die vertikale Geschwindigkeit des Ballons ist irrelevant, da die Kugel ja nur nach vorne rausgeschossen wird und nicht nach oben. Also rechne ich nur mit der Höhe und der horizontalen Geschwindigkeit in Aufgabe 2 und komme auf 35.8 m. Das wäre ja dann verbunden mit der Flugbahn 2.

Die zweite Überlegung ist, dass sich durch die vertikale Aufwärtsbewegung des Ballons man auch die vertikale Geschwindigkeit berechnen muss, somit quasi eine "Wurfparabel" entsteht und die Kugel erstmal durch die Geschwindigkeit nach oben fliegt und dann auf den Boden. Dann würde nach meinen Berechnungen die Kugel nach ca. 80 m den Boden zum ersten Mal berühren. Dazu passend wäre dann eine andere Flugkurve (4 oder 3?).

Da ich leider nicht so gut in Physik bin, um noch andere Gegebenheite mit einzuberechnen, hoffe ich sehr auf eure Hilfe bei der Aufgabe! Danke schonmal :)

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Wann werden in Aufzüge kein Springzeitpunktmelder verpflichtend eingebaut?

Es gibt eine große Schwachstelle bei Aufzügen.

Wenn das Seil vom Aufzug abreißt oder der Mechanismus total versagt, befindet sich der Aufzug im freien Fall und wir mit voller Geschwindigkeit zum Boden fallen mit Insassen.

Bei so einem Unfall würde dann jeder sterben.
Ich als Maschinenbau-Student ist mir was sehr sinnvolles eingefallen.

In Aufzügen soll ein Melder eingebaut werden (am besten gleich bei Tür unten link und rechts ein Bildschrim) der beim freien Fall plötzlich ein Licht macht und sagt „jetzt Springen“!

Sobald das Seil sich abreißt werden die Lichter abgeschaltet damit die Insassesns ich nur noch mehr auf den Bildschirm konzentrieren. Im freien fall wird die durchsage gemecht: „Bitte bereiten sie sich auf springen vor“

Und 5 meter vor aufprall kommt die durchsage „ SPRINGEN“ und die bildschirme gehen weiß so dass jeder akkustisch als auch optisch gewarnt wird.

so werden die leben von millionen von menschen gerettet.

Das muss durch EU Parlament und somit verpflichtend sein. Mich windert es dass bis heute so ein warnsystem nichtgibt.

nur mit springen kann man den aufprall überleben indem keine kräfte auf kröper wirken.

man muss nur richtiges timing machen. Dafür kommt meine technik ins spiel :)

Also würde man nur im stehen kurz gehupft hat :)

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Ist die Fallbeschleunigung eines Körpers, wenn man diesen zusätzlich mit einer gewissen Kraft zum Boden hin anschubst, größer als die normale von 9,81m/s2?

Also ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich das so richtig durchdacht habe, deshalb würde ich mich echt freuen, wenn ihr mir das sagen könntet:D

Wenn man jetzt auf der Erde steht und einen Körper hat, z. B. einen Ball, und diesen auf einer bestimmten Höhe hält, dann ist die Beschleunigung erstmal 0m/s2, der Körper ist im Stillstand, weil der Körper (Ball) dann eine Kraft (also die Gewichtskraft des Körpers) auf die Halterung (Hand) wirkt, die Hand aber eine gleich große, entgegengesetzte Kraft auf den Ball ausübt (3. Newtonsches Gesetz). Wenn man diesen dann loslässt, wirkt nur noch die Gewichtskraft auf den Ball, und er fällt mit einer konstanten Erdbeschleunigung von 9,81m/s2, wobei die Geschwindigkeit mit der Strecke, die der Ball gefallen ist, konstant zunimmt.

Das heißt dann:

Fges=Fg

m*a=m*g geteilt durch m

a=g

und die Beschleunigung auf der Erde ist rund 9,81m/s2.

Jetzt habe ich mir aber diese Frage gestellt:

Wenn man diesen Körper nicht einfach nur fallen lässt, sondern ihn noch Richtung Boden anschubst, fällt er ja schneller, also mit einer größeren "Anfangsgeschwindigkeit", als wenn man ihn nur fallen lässt. Das heißt, auf den Körper wirkt nicht nur dessen Gewichtskraft, sondern auch die Kraft, mit der man anschubst.

Das müsste dann heißen, dass die resultierende Kraft sich aus der Gewichtskraft plus der "Anschubkraft" zusammensetzt (wegen dem Superlationsprinzip/4.Newtonschen Gesetz).

Fges=Fg+Fa

wenn man dann das 2. Newtonsche Gesetz mit F=m*a nimmt, müsste dann sowas rauskommen:

m*ages=m*g+m*a1

Man kann dann ja die Masse m rauskürzen, indem man geteilt durch die Masse rechnet, weil die Masse ja gleich bliebt.

dann würde sowas rauskommen:

ages=g+a

Heißt das dann, dass die Beschleunigung, wenn man den Körper (Ball) zusätzlich anschubst, größer ist als die Beschleunigung wenn man den Körper (Ball) nur normal fallen lässt? Und ist meine Betrachtung richtig?

Also, dass ages > 9,81 m/s2

Oder habe ich einen Denkfehler? Wenn ja, dann ist meine Frage, warum der Körper dann mit einer größeren Geschwindigkeit fällt und somit schneller auf dem Boden aufschlägt, wenn er noch angeschubst wird, als wenn er nur fallengelassen wird?

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