Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

[Karlibert]

Hi zusammen,

hier eine kleine Aufgabe:

Ein Körper der Masse m=10kg wird in 45m Höhe über dem Boden
(a) aus der Ruhe losgelassen
(b) mit 10 m/s nach unten
(c) mit 10 m/s nach oben
(d) mit 10 m/s waagerecht abgeworfen

berechne jeweils die Geschwindigkeiten, mit denen der Körper am Boden ankommt.

cu
Volker

 

[Nasenbaer]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Hi,

hätte mir das so gedacht

zu a) v = 29,71 m/s
zu b) v = 31,35 m/s
zu c) Körper steigt bis v= 0m/s² dann freier Fall => v = 29,71m/s

zu d) hm, komm jetzt nicht drauf wie man das berechnet ????????
Aber im Prinzip handelt es sich doch auch um einen freien Fall, oder?
spich v = 29,71 m/s ???

 

[DenoX]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Hi,

ich habe für:
a) v=29,70 m/s
b) v=31,35 m/s
c) v=31,35 m/s
d) v=29,70 m/s

Richtig?

 

[Nasenbaer]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Hi,

bei (c) stimme ich Dir nicht zu.
Meines erachtens steigt der Körper zuerst nach oben bis er die Geschwindigkeit
von 0 m/s erreicht, dann fällt er ohne Anfangsgeschwindigkeit wieder nach
unten, sprich [tex]v= \sqrt{2\cdot g\cdot h} [/tex]
[tex]v= 29,71 m/s[/tex]

 

[DenoX]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Ja das ist richtig, aber der Körper fällt doch dann von weiter oben runter, damit wird auch die Geschwindigkeit größer:

[tex]hmax=\frac{v^{2} }{2*g}+h [/tex]

[tex]hmax=\frac{10^{2} }{2*9,81}+45 [/tex]

[tex]hmax=50,1m[/tex]

[tex]v= \sqrt{2*g*hmax} [/tex]

[tex]v= \sqrt{2*9,81*50,1} [/tex]

[tex]v=31,35m/s[/tex]

 

[Karlibert]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

HI!

bei c) steigt er mit 10 m/s nach oben und fällt dann wieder nach unten und hat an der Stelle wieder 10 m/s (aber nach unten) - also wie Fall b)

Bei d) solltet Ihr alle noch mal überlegen - gefragt ist die Geschwindigkeit des Körpers.

cu
Volker

 

[DenoX]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Ja bei d) war ich mir auch nicht sicher. Ich habe aber angenommen, das der Körper von der selben Ausgangshöhe runter fällt, aber nur etwas weiter weg vom Abwurfspunkt. Damit bleibt die Formel für die Aufprallgeschw. die selbe:

[tex]v= \sqrt{2*g*h} [/tex]

Wobei h=45m ist. Nicht richtig gedacht?

 

[Karlibert]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

HI!

Nicht ganz - Du hast nur die bewegung nach unten betrachtet - da kommt aber noch eine Komponente hinzu :)

cu
Volker

 

[DenoX]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Hi Karlibert

Zuerst hab ich mal die gesamte Fallzeit des Körpers ausgerechnet:

[tex]t=\sqrt{\frac{2*h}{g} } [/tex]

[tex]t=\sqrt{\frac{2*45}{9,81} } [/tex]

[tex]t= 3,03s[/tex]

Diese Zeit nehme ich und rechne damit die Fallgeschw. aus:

[tex]vy=g*t[/tex]

[tex]vy=9,81\frac{m}{s^{2} } *3,03s
[/tex]

[tex]vy= 29,72\frac{m}{s} [/tex]

Ist das so nicht ok? Ich wüsste nicht, wie ich die Aufgabe anders lösen soll? :?

 

[Nasenbaer]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Also,

zuerst errechne ich mir wie lange der Körper fliegt

[tex]t= \sqrt{\frac{2h}{g} } [/tex]

t = 3,03s

v = g * t
v = 29,72 m/s

Richtig?

 

[Karlibert]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

HI!

Ihr rechnet immer nur die Geschwindigkeit nach unten aus - die 10 m/s in waagerechter Richtung sind aber immer noch da...
Und deshalb ist die geschindigkeit auch höher.

das gibt es in der Musterklausur (Aufgabe mit dem Flugzeug) und auch in der letzten Physikprüfung (LKW und Bierflasche - da sogar 3 Bewegungen)

cu
Volker

 

[Nasenbaer]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Ok, sprich wir haben die Geschwindigkeit für die y - Richtung.

Hab ein wenig in den Unterlagen geblättert.

für die Horizontale Bewegung habe ich s = vx *t
Sprich ich hätte für vx = s/t

Das ergibt dann 13,63 m/s

Was ich leider nun nicht finde... Müssen die Geschwindigkeiten nun addiert werden? Oder gibts da eine andere Formel?
Ich werd noch Irre hier!

v = 43,35 m/s ?????

 

[Karlibert]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

HI!

Die Geschwindigkeit in x-Richtung ist und bleibt 10 m/s - da ändert sich nichts dran. Du hast also 2 Geschwindigkeiten, die senkrecht zueinander sind - die resultierende ist die Hypotenuse dieses Dreiecks - also mit Pythagoras auszurechnen.

cu
Volker

 

[dönis]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Wieso 13,63m/s?
Der Ball wird doch nicht beschleunigt?
Wenn ich das richtig sehe hat, sind die beiden Komponenten die 29,7m/s die der Ball ausm freien Fall mitbringt und die 10m/s gleichförmige Bewegung die der Ball in der waagerechte macht.

Da die beiden Geschwindigkeiten aufeinander senkrecht stehen kann man hier mit vges² = vsenkrecht² + vwaagerecht² die resultierende Geschwindigkeit berechnen.

Das sollten dann
vges = 31,34m/s
sein.

 

[schleichi]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Hallo,

für d berechne ich auch 31,34 m/s.

aber Teilaufgabe b bereitet mir Probleme. Das ist doch freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit, oder?

Danke
schleichi

 

[Karlibert]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

HI!

b) ist beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit

cu
Volker

 

[schleichi]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Danke Karlibert,
das war sehr hilfreich. Nun komme ich auch auf das Ergebnis.
Ich nehme an dass es beschleunigte Bewegung ist, da die Masse nach unten geworfen wird.

Freier Fall wäre ja nur "loslassen"

schleichi

 

[schleichi]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Und bei Teilaufgabe c bekomme ich auch graue Haare
Gefühlsmäßig würde ich sagen, die Masse kommt mit der Geschwindigkeit runter, mir der ich sie Masse hochwerfe also 10 m/s

Rechnerisch wollte ich das so lösen:

Höhe berechnen die die Masse mit V_0 erreicht. => h=5,1m
Danach freier Fall aus der Höhe 5,1 m.

Ich komme auf 10 m/s

???

schleichi

 

[DenoX]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

Das war eine schwere Geburt bei Teilaufgabe d. Auf das rechtwinklige Dreieck bin ich nicht gekommen. Wenn man es sich jetzt noch einmal anguckt ist es eigentlich ganz logisch .

@schleichi: Die Lösung zu Teilaufgabe c) steht etwas weiter oben:

Du mußt erst die Maximalhöhe ausrechnen und die dann in die dann in die Geschwindigkeitsformel des Freien Fall einsetzen.

 

[Karlibert]

AW: Physikprüfung DAA, Vorbereitung die 43. "Kinematik"

HI!

Das ist so - am Ausgangspunkt sind halt wieder 10 m/s erreicht - dann ist es wie ein Wurf nach unten mit 10 m/s. - Energieerhaltung :)


cu
Volker