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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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Warum verdoppelt/ halbiert sich die Zentripetalbeschleunigung, wenn sich r halbiert, je nachdem ob man v oder ω betrachtet?

Ein Transporthubschrauber hat einen Rotor eines bestimmten Radiuses.
Argumentiere nun anhand der Formeln ohne Rechnung, wie sich diese ändert,​ wenn man einen Punkt in der Mitte des Rotorblattes betrachtet.​

1) Wenn man die Formel a(zp)​=ω^2⋅r benutzt, halbiert sich die Zentripetalbeschleunigung auch, wenn man den Radius halbiert.

2) Wenn man die Formel a(zp)​=v^2/r benutzt, verdoppelt sich die Zentripetalbeschleunigung, wenn man den Radius halbiert.

Rein von der Formel her gesehen, ergibt das für mich Sinn. Aber praktisch nicht so sehr...

Wenn man 1) betrachtet: Wenn sich r halbiert, muss der weiter-innere Punkt ja in derselben Zeit den gleichen Winkel hinter sich bringen, wie der äußere Punkt. Ich stell mir das mit dem Abbiegen eines Autos in einem Kreisverkehr vor, da man dann, wenn der Kreis enger ist, das Lenkrad viel weiter umdrehen muss, also die Richtung viel stärker ändern muss, also eine größere Geschwindigkeitsänderung, also eine stärkere Beschleunigung hat...

Aber nein, die Formel sagt, die Beschleunigung wird halbiert...

Wenn man 2) betrachtet: Wenn sich r halbiert, legt der weiter-innere Punkt ja in derselben Zeit eine viel kürzere Strecke zurück als der äußere Punkt, daher müsste v ja viel langsamer sein...

Aber nein, die Formel sagt, die Beschleunigung wird verdoppelt...

Wieso ich verstehe das einfach nicht T.T

Würde mich sehr über jegliche Antwort freuen, LG Mayu

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