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roycy
Verfasst am: 05. Okt 2021 11:23
Titel:
schnudl hat Folgendes geschrieben:
heyy728228 hat Folgendes geschrieben:
ich verstehe nicht welche formeln ich dabei nutzen soll um auf das Ergebnis zu kommen.
mach eine Skizze!
Als ich das in einem früheren Beitrag vorschlug, hat mich der überaus Fixe als "Graphiker" bezeichnet
Sei dir also der Gefahr bewußt;-)
gast_free
Verfasst am: 05. Okt 2021 08:45
Titel: Re: Schiefer Wurf
heyy hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Ein Wasserstrahl fließt mit der Anfangsgeschwindigkeit 8 m/s
waagrecht aus einer Düse
Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchen Winkel gegen die Lotrechte trifft der 3 m tiefer auf eine
horizontale Fläche
Meine Ideen:
ich verstehe es nicht
Der Wasserstrahl besteht aus einer Menge von Wasserstropfen. Jeder einzelne Tropfen bewegt sich mit der Anfangsgeschwindigkeit v0 in waagerechter Richtung aus der Düse. Somit abstrahierst Du den Strahl zu einem einzelnen Tropfen und den Tropfen zu einem Massepunkt ohne Ausdehnung. Löst Du die Aufgabe für den einzelnen Massepunkt gilt die Lösung näherungsweise für den ganzen Wasserstrahl.
Ganz am Anfang bewegt sich der Massepunkt mit v0 waagerecht aus dem Rohr. Wir legen eine Messlatte an um die waagerechte Strecke zu messen. Die Skala bezeichnen wir mit x. Der Punkt bewegt sich aufgrund seiner Massenträgheit immer weiter mit v0 in x-Richtung.
Sobald der Punkt die Düse verlässt wird er zusätzlich in senkrechter Richtung zum Erdboden beschleunigt. Hierfür legen wir eine weitere Messlatte an und nennen sie y. y steht senkrecht auf x.
Die Bewegung in y-Richtung erfolgt unabhängig von der waagerechten Bewegung. Beide Bewegungen überlagern sich.
Nun wollen wir wissen mit welcher Geschwindigkeit der Punkt bei y=h auftrifft.
Hierzu ermitteln wir die Zeit th. Aufgrund der Wahl des Koordinatenursprungs gilt.
Aufgrund der Zeit kennen wir auch die Aufprallgeschwindigkeit in y-Richtung.
Hinzu kommt die Geschwindigkeit (Komponente) aus der x-Richtung. Diese war aber konstant. Da beide Anteile senkrecht aufeinander stehen muss man die Gesamtgeschwindigkeit va über den Phytagoras berechnen.
Um den Winkel gegen die Lotrechte zu ermitteln betrachten wir das Dreieck, das vxo,vhy und va bilden. Hier hilft die Tangensfunktion.
Nun hast Du alle Bausteine um Deine Aufgabe zu lösen.
schnudl
Verfasst am: 04. Okt 2021 23:00
Titel:
heyy728228 hat Folgendes geschrieben:
ich verstehe nicht welche formeln ich dabei nutzen soll um auf das Ergebnis zu kommen.
Du kannst (und sollst) die horizontale und vertikale Bewegung getrennt betrachten.
Die vertikale Bewegung nach unten ist ein Freier Fall aus der Höhe h. Mit welcher Geschwindigkeit schlägt ein Körper auf, der anfangs (vertikale) Geschwindigkeit Null hat?
Die Zusammenhänge
solltest du evtl. kennen.
Daraus folgt:
mach eine Skizze!
roycy
Verfasst am: 04. Okt 2021 22:23
Titel: Re: Schiefer Wurf
heyy hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Ein Wasserstrahl fließt mit der Anfangsgeschwindigkeit 8 m/s
waagrecht
aus einer Düse
Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchen Winkel gegen die Lotrechte trifft der 3 m tiefer auf eine
horizontale Fläche
Meine Ideen:
ich verstehe es nicht
Das ist gar kein schiefer, sondern ein horizontaler "Wurf".
heyy728228
Verfasst am: 04. Okt 2021 20:36
Titel:
ich verstehe nicht welche formeln ich dabei nutzen soll um auf das Ergebnis zu kommen.
schnudl
Verfasst am: 04. Okt 2021 20:24
Titel:
Zitat:
ich verstehe es nicht
Geht's noch ein wenig unspezifischer?
Was
genau verstehst du nicht?
Mit welcher
Vertikalgeschwindigkeit
trifft ein Tropfen des Wasserstrahls am Boden auf, wenn er gleichmäßig beschleunigt durch die Höhe h fällt?
Seine
Horizontalgeschwindigkeit
bleibt dabei unverändert - in horizontalrer Richtung erfährt der Tropfen ja keine Kraft...
Jetzt kannst du das
zeichnen
und solltest sehen, dass sich der Winkel gegen die Lotrechte ergibt durch
heyy
Verfasst am: 04. Okt 2021 20:14
Titel: Schiefer Wurf
Meine Frage:
Ein Wasserstrahl fließt mit der Anfangsgeschwindigkeit 8 m/s
waagrecht aus einer Düse
Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchen Winkel gegen die Lotrechte trifft der 3 m tiefer auf eine
horizontale Fläche
Meine Ideen:
ich verstehe es nicht