kraft und freierfall

Physiker11 · Gast

Hi ich habe folgende Aufgabe:

Eine Person (m=100kg) springt aus einen 5m hohen Fenster. Bei der Landung geht die Person 1m in die knie.

a) Beschleunigung ausrechen was ganz einfach ist. Das sind 10m/s

b) Ich soll die kraft ausrechnen die auf die Person wirkt beim Aufprall

Ich weiss irgendwie nicht wie ich das machen soll

also eigentlich ist es ja F=m*a also in den Fall F=100*10=1000N

Ich weiss halt nur nicht wie ich das mit 1m in die knie miteinbezieh

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Physiker11 · Gast

sry habe mich verschrieben.

Bei a) sollte ich die geschwindigkeit ausrechnen

das ist

v^2=2g*s=10m/s

das Problem habe ich eher bei Aufgabe b)

weiß nicht wie ich da mit der Information, das die Person 1m in die Knie geht, umgehen soll.

Catweasel · Anmeldungsdatum: 06.08.2011 Beiträge: 330

Auf diesem Meter wirkt die abbremsende Kraft, die den Springer mit der masse 100kg von 10m/s auf 0m/s bringt, ihn also negativ beschleunigt.

jomacoal · Anmeldungsdatum: 01.07.2011 Beiträge: 28

Also du hast beim Aufprall eine Geschwindigkeit von 9,81m/s

s=a/2*t²
t=~1Sek.

das bedeutet das du nach 1Sek. freien Fall eine Geschwindigkeit hast von9,81m/s.

jetzt kommt die Abbremsung!!!

das bedeutet in 1 Meter von 9,81m/s in 0m/s
Folgerung Ø V = 4,905m/s
1m in Ø V = 4,905m/s = 0,20387Sek.

jetzt die obere Formel nach a umstellen!!!

s*2/t²=48,12m/s²

jetzt hast du deine bremsbeschleunigung!

F=m*a 100Kg*48,12 = 4812N

Lösung 4812N

ok

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

@jomacoal
Mich stört bei Deiner Rechnung, dass Du für die Fallzeit nur einen ungefähren Wert, für die Abbremszeit dagegen einen genaueren, aber dennoch gerundeten Wert angibst. Besser ist immer die allgemeine Rechnung und das Einsetzen von Zahlenwerten und Einheiten erst ganz zum Schluss.

Die Kraft während des Abbremsens lässt sich aber auch ohne Zeitberechnung sehr genau bestimmen. Wenn die auf dem Wege h unter dem Einfluss der Erdbeschleunigung g erreichte Geschwindigkeit v auf dem Wege (1/5)*h wieder auf Null gebracht werden soll, dann ist dazu eine Beschleunigung a=5*g notwendig. Das entspricht der fünffachen Gewichtskraft des Springers, ist also F=5*m*g=500kg*9,81m/s²=4905N.

Du kannst das natürlich auch per Energieerhaltungssatz genauso exakt bestimmen.

m*g*h=F*s --->F=m*g*h/s

mit h=5m und s=1m.

physiker12 · Gast

Also ich habe jetzt die abbrembeschleunigung einfach

mit

a=v^2/2s= 10^2/2*1=50m/s^2 bzw. -50m/s^2 weil es hier ja ums abbremsen geht.

jetzt in F=m*a

F=100*-50=-5000N

Aber das ist mit Sicherhiet noch nicht das Ergebnis oder?

Das ist ja die Kraft die wirkt auf diesen 1m um den Fall abzubremsen.

Nur mal so eine frage am rande. So eine Kraft würde doch ein Mensch die Beine brechen oder?^^

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

a)