Kinematik - Raketenaufgabe

hamudi · Anmeldungsdatum: 17.11.2010 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen,

bin an der Aufgabe (im Anhang) leider kleben geblieben und trotz folgenden Ansätze nicht weitergekommen:

Eine Spielzeugrakete fliegt an einem 2 m hohen Fenster vorbei, dessen Sims sich 10 m über dem Boden befindet. Die Rakete benötigt 0,15 s, um die Fensterhöhe von 2 m zu passieren. Wie groß war die Abschussgeschwindigkeit der Rakete?
Nehmen Sie an, dass der Treibstoff sehr schnell während des Zündens verbrennt.

Frage: Was mache ich falsch? Warum ist dieser Ansatz nicht machbar und bei welchem Fall wäre er machbar?

Würde mich sehr freuen, wenn Ihr mir diesbezüglich helfen könntet und ggf. eure Ansätze für "Physik-Dummies" wiederlegen könntet xD.

Vielen Dank und viele Grüße,
midou

Meine Ideen:
Ansatz 1:

Da wir die Fensterhöhe (h = 2m ) gegeben haben und die dazu benötigte Zeit ( t = 0,15 ) habe ich, um v0 auszurechnen diese Angaben in die Formel: h = v0 x t - 4,905 t² eingesetzt.

Ergebnis: 4,22 m/s = vo

Ansatz 2:

Um die Abschussgeschwindigkeit anhand den Angaben (v = 4,22 m/s ; h = 10 m ) - unabhängig der Zeit - auszurechnen, wählte ich diese umgestellt Formel aus: v0= Wurzel (v²+(2*9,81*h))

Ergebnis: 14,62 m/s = vo

Richtige Lösung diesbezüglich für vo = 19,8 m/s

Packo · Gast

Hallo Hamudi,
es handelt sich um eine Bewegung mit gleichförmiger Beschleunigung von a = -9,81 m/s².

s = 1/2*a*t² + v0*t

Setze ein:
für s1 = 10 m und t1
für s2 = 12 m und t2
wobei t2 - t1 = 0,15 s

aus diesen 3 Gleichungen mit 3 Unbekannten, erhälst du dann die Lösung
v0 = 19,85 m/s

midou · Anmeldungsdatum: 17.11.2010 Beiträge: 7

Hallo Packo,

Könntest du das bitte kurz darstellen? Weiß nicht, wie ich das mit dem Gaus jetzt lösen kann, da V0 und t multiplikativ verknüpft sind.

Danke und Grüße,
Hamudi

Packo · Gast

Heißt du Hamudi oder midou?

Den Gaus kannst du beiseite lassen.

midou · Anmeldungsdatum: 17.11.2010 Beiträge: 7

kannst mich hamudi nennen Augenzwinkern

Also hast Du die dritte Gleichung einmal nach T1 und T2 umgeformt und sie jeweils in die beiden Gleichungen eingesetzt?

Gl 2:
12,11 = v0(t1+0,15) - t1(4,905 t1 - 1,47)

Gl 1:
10,11 = v0(t2-0,15) + t2(-4,905 t2 + 1,47)

Packo · Gast

T1 und T2 kommen doch gar nicht vor.

Wie kommst du denn auf 12,11 und auf 10,11?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

midou · Anmeldungsdatum: 17.11.2010 Beiträge: 7

Durch auflösen des Binoms...

Naja, könntest du bitte deinen rechenweg hier reinposten?

Hänge an der Aufgabe schon mehr als 2 Tage dran.

Danke

Packo · Gast

Welches Binom?

Rechne z.B. aus der ersten und zweiten Gleichung v0 und setze beide gleich. Dann setzt du noch t2 = t1 + 0,15 ein und erhälst so eine Gleichung mit einer Unbekannten (t1).

midou · Anmeldungsdatum: 17.11.2010 Beiträge: 7

Gott sei Dank.. Endlich rausbekommen :-)...

Hab vielen Dank!

Könntest Du mir für die Zukunft ein paar Tipps geben, wie ich mit komplexe Aufgaben umzugehen hab bzw. wie du sowas direkt lösen konntest.

Wäre echt super.

Danke und Grüße,
Hamudi

sophiee · Gast

Hallo zusammen,

komme mit der Aufgabe auch nicht klar, aber ich kann auch eure Rechenwege nicht ganz nachvollziehen - ist irgendwie ziemlich wirr das ganze.
Könnt Ihr mir helfen?

Danke im Voraus!
sophie