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waagrechter Wurf
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carina.m
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Anmeldungsdatum: 04.03.2007
Beiträge: 589
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BeitragVerfasst am: 17 Mai 2007 - 16:56:01    Titel: waagrechter Wurf

Hallo...
wir schreiben bals SA ind Physik und jetzt bin ich schon den ganzen Tag am lernen... aber bei den 2 Aufgaben komm ich einfach nicht weiter...

Falls ihr die Lösung wisst bitter erklärt sich einfach und ausfürlich... weil sonst versteh ich nix...

also:
erste Aufgabe:
Eine Forschergruppe am Pol soll von der Luft her versorgt werden. Von der Gruppe aus wird in vertikaler Richtung ein Leuchtgeschoss abgefeuert, das in unmittelbarer Nähe des Versorgungsflugzeuges den Scheitel der Bewegung erreicht und expodiert.
2 sec nach der Explosieon klinkt der Pilot den Lebensmittelsack aus. 15 sec nach der Abfeuerung des Leuchtsignals schlägt der Sack in 280 m Entfernung von der Gruppe auf.
a) In welcher Höhe über dem Erdboden befand sich die horizontal fliegende Maschine?
b) Welche Geschwindigkeit hatte sie?

(Lösungen: a)= 0,21km b) 1,2 x 10 kmh^-1)

bei a) hätt ich das so gemacht:
Vnull = 280 : 15 = 18,66
x = ((280:18,66)^2 x 9,82) :2
aber so kommt mir kein richtiges Ergebnis raus...

zweite Aufgabe:
Ein Fadenpendel der Länge l wird um den Winkel alpha ausgelenkt und dann losgelassen. Im tiefsten Punkt wird der Faden durchschnitten, sodass der Pendelkörper einen waagerechten Wurf durchführt; dabei durchfällt er die Höhe hnull.
Berechnen sie die Wurfweite.

(Lösung: 2 Wurzel (hnull x l (1-cos alpha)) )
bei der hab ich noch nicht mal nen Plan wie ich anfangen soll Crying or Very sad
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7384
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BeitragVerfasst am: 17 Mai 2007 - 17:49:21    Titel: Re: waagrechter Wurf

carina.m hat folgendes geschrieben:
zweite Aufgabe:
Ein Fadenpendel der Länge l wird um den Winkel alpha ausgelenkt und dann losgelassen. Im tiefsten Punkt wird der Faden durchschnitten, sodass der Pendelkörper einen waagerechten Wurf durchführt; dabei durchfällt er die Höhe hnull.
Berechnen sie die Wurfweite.

(Lösung: 2 Wurzel (hnull x l (1-cos alpha)) )
bei der hab ich noch nicht mal nen Plan wie ich anfangen soll Crying or Very sad
Mit dem Energiesatz:

Bei der Auslenkung um α wird das Gewicht um L * sin α ausgelenkt (brauchen wir nicht), dabei ist das Gewicht in der y-Achse vom Aufhängepunkt L * cos α entfernt, also vom tiefsten Pendelpunkt um h = (L - L*cos α) = L*(1-cos α) angehoben.
Seine potentialle Energie ist dann:

Epot = m*g*h = m * g * L * (1-cos α)

Seine Geschwindigkeit ist dann also aus Ekin = Epot zu berechnen

v² = 2 * g * h = 2 * g * L * (1-cos α)

Nun bewegt sich das Gewicht gleichmäßig in waagrechter Richtung mit v, währen es in senkrechter Richtung zu fallen beginnt mit

hnull = s = 1/2 g * t² ---> t² = 2 * hnull / g

Nun können wir die Wurfweite w ermitteln aus w = v * t

eingesetzt: w = √( (2 * g * L * (1-cos α)) * (2 * hnull / g))

das g kürzt sich, bleibt w = √(4 hnull * L * 2 *(1-cos α) )

noch die Wurzel aus 4:

w = 2 √(hnull * L *(1-cos α) )

War es ausführlich genug?
SimonAW
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Anmeldungsdatum: 02.01.2007
Beiträge: 215

BeitragVerfasst am: 17 Mai 2007 - 18:00:35    Titel:

Du hast bei a) den Fehler gemacht, dass du für t 15s eingesetzt hast das stimmt aber nicht denn wenn du die Aufgabe genau liest steht drinnen dass 15s vom Abschuss des Geschosses bis zum Aufschlag vergehen und die 280m werden von der Gruppe bis zum Aufschlagsort gemessen d.h. dass Flugzeug muss sich 15s vorm Aufschlag noch ein Stück vor der Gruppe befinden da ja das Geschoss auch eine Zeit braucht um Aufzusteigen.
Jetzt stellst du als erstes mal eine Gleichung auf die angibt wie sich t=15s zusammensetzt:

t=tg+tf+dt (mit t=15s dt=2s tg ist die Zeit die das GEschoss braucght um hochzukommen und tf die Zeit in der das Packet nach unten fällt)

Jetzt haben wir noch die Angabe dass das Geschoss am Scheitel der Bewegung explodiert, d.h. am höchsten Punkt seiner Flugbahn, nun weißman, dass Steig-und Fallzeit gleich sind und dass die Masse beim freien Fall keine Rolle spielt folglich muss tf=tg sein da es sich um die gleiche Höhe handelt, damit erhält man:

tf=(t-dt)/2

Die durchfallene Höhe des Pakets errechnet sich durch h=0,5*h*tf² und die ist ja gleich der Flughöhe wenn du jetzt die gegebenen Größen einsetzt
dann kommst aufs richtige Ergebnis.

b) Der Abstand x des Aufschlagpunkts von der Gruppe errechnet sich durch x=v0*dt+v0*tf , da er sich aus dem Weg den das Flugzeug in den 2+s bis zum ausklinken der Ladung (v0*dt) und der Wurfweite des Pakets (v*tf) zusammensetzt. Jetzt eifnach nur noch die Gleichung nach v auflösen, einsetzen und fertig.

Zu Aufgabe 2:
Die Wurfweite ist ja xw=v0*sqrt(2h0/g) wobei h0 als bekannt angenommen wird, d.h. du musst nur noch v0 irgendwie angeben und da ist die einfachste Möglichkeit der EES aus dem sich ergibt v0=sqrt(2*g*dh)
wobei dh gleich der Höhe ist die der Pendelkörper während der Pendelbewegung durchquert.
Für xw ergibt sich dadurch:

xw=2*sqrt(h0*dh)

Nun kennen wir dh nicht sondern nur die Länge l des Pendels und den Winkel @ der Auslenkung, d.h. wir müssen dh durch l und @ ausdrücken, dazu macht man sich eine Skizze und mit ein bisschen Trigonometrie findet man dann:

cos@=(l-dh)/l

Diese Gleichung löst man nach dh auf und setzt in die Gleichung für xw ein und man erhält:

xw=2*sqrt(h0*l*(1-cos@))


Edit: Tja zu spät, schnell tippen ohne zu viele Fehler zu machen war noch nie meine Stärke Laughing
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
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BeitragVerfasst am: 17 Mai 2007 - 18:10:40    Titel:

Alle (ppar) Jahre wieder...
http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/46495,0.html?sid=83d34cb8d45552395d58d9d916d1ac04
Wink
Amolithis
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Anmeldungsdatum: 20.03.2007
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BeitragVerfasst am: 18 Mai 2007 - 16:00:53    Titel:

Kommst du zufällig aus Bayern?
armchairastronaut
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BeitragVerfasst am: 18 Mai 2007 - 17:07:28    Titel:

I? Naa!
carina.m
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BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 14:17:23    Titel:

meinst du mich??
Amolithis
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Anmeldungsdatum: 20.03.2007
Beiträge: 305

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 22:07:02    Titel:

Ja! Wink
carina.m
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Anmeldungsdatum: 04.03.2007
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BeitragVerfasst am: 19 Mai 2007 - 22:44:58    Titel:

ja ich wohn schon in Bayern... Wink
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