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Gast
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 Gast Verfasst am: 19. Nov 2004 18:04 Titel: Fall von Hammer mit Seitenwind (Superpostion, freier Fall) |
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Also ich habe da eine für mich sehr komplizierte aufgabe.
Ein HAmmer fällt vom Rheinturm in düsseldorf aus 170 m alles im idealisierten Fall nur das es einen Seitenwind von 30 Kmh auf den hammer trifft wo landet der HAmmer wie lange dauert sein flug und welche strecke legt er dabei zurück?
 Da die lösung etwas mit Vektoren zusammenhängt (davon hab ich keine ahnung) bräuchte ich hilfe.
DAnke  |
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para
Moderator
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| para Verfasst am: 19. Nov 2004 18:11 Titel: |
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Die Lösung muss nicht unbedingt mit Vektoren sein ... ist es zwar eigentlich, aber in diesem Fall geht es auch ohne bzw. "verstecken sich" diese, so dass du das gar nicht merkst  .
Ist dir das Superpositionsprinzip ein Begriff? Bewegungen überlagern sich stets ungestört. In vertikaler Richtung fällt der Hammer also immer gleich, egal ob nun horizontaler Wind weht oder sonstwas. Damit solltest du die Fallzeit rausbekommen.
Während dieser Zeit wird der Hammer durch den Wind in horizontaler Richtung "abgetrieben", die Strecke erhältst du einfach mit s=vx*t, wobei vx die Windgeschwindigkeit und t die Fallzeit ist.
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opopo
Gast
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 18:19 Titel: Nachfrage |
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fällt der Hammer nicht in einer kurve ??
weil die geschwindikeit zunimmt je näher er dem boden kommt ?? |
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Nikolas
Ehrenmitglied
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| Nikolas Verfasst am: 19. Nov 2004 18:23 Titel: |
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a)  Könntest du vielleicht Satzzeichen und Großbuchstaben benutzen??? Das sieht dann so aus, als ob du dir etwas Mühe gegeben hast, die Aufgabe abzuschreiben.
b) Du kannst das nicht berechnen, da du nicht weisst, welche Kraft der Hammer vom Wind erfährt. Mit diesem Wert hättest du dann eine Überlagerung von zwei beschleunigten Bewegungen aus der Ruhe.
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para
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| para Verfasst am: 19. Nov 2004 18:28 Titel: |
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| Toxman hat Folgendes geschrieben: | | b) Du kannst das nicht berechnen, da du nicht weisst, welche Kraft der Hammer vom Wind erfährt. Mit diesem Wert hättest du dann eine Überlagerung von zwei beschleunigten Bewegungen aus der Ruhe. |
Hmm ... angesichts der Tatsache, dass das sicher aus 'nem Physikbuch kommt hatte ich mir darüber nicht wirklich Gedanken gemacht, sondern bin davon ausgegangen, dass sich der Hammer einfach mit der Luft mitbewegt (wie ein Boot das abgetrieben wird).
Ansonsten hat man da ja wirklich keine Chance ohne weitere Aufgaben.
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opopo
Gast
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 18:31 Titel: nachfrage 2 |
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Entschuldigung ich geb mir nächstes mal mehr mühe !
Zu b: kann man diese Kraft denn nicht berechnen ? |
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Nikolas
Ehrenmitglied
Anmeldungsdatum: 14.03.2004
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| Nikolas Verfasst am: 19. Nov 2004 18:34 Titel: |
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Nein, dass kannst du nicht, da dir die Daten und die Methoden fehlen. Da spielt die Form des Hammers, die Viskosität der Luft und noch ein paar Sachen rein.
Und wenn du den Hammer mit der Geschwindigkeit des Luft bewegst, hätte dein Ergebniss nichts mehr mit der Realität zu tun, also kannst du den Hammer durch ein Blatt Papier ersetzen und Para's Ansatz nehmen, oder du sagst, dass die Daten nicht ausreichen und rechnest nicht mehr weiter.
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para
Moderator
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| para Verfasst am: 19. Nov 2004 18:35 Titel: Re: nachfrage 2 |
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| opopo hat Folgendes geschrieben: | | Zu b: kann man diese Kraft denn nicht berechnen ? |
Da fehlen noch einige Angaben: die Querschnittsfläche des Hammers und dessen cw-Wert. Dann könnte man eine rekursive Lösung anstreben, auch wenn man dabei weitere Kompromisse machen würde (Wie richtet sich der Hammer zum Wind aus)? Außerdem basiert diese Kraft ja nur auf Reibung (Luftwiderstand), und dann könnte man ja auch den freien Fall nicht idealisiert betrachten ... ziemlich komplex also.
Ist das 'ne Physikbuchaufgabe?
// EDIT: Wobei eine rekursive Lösung noch ganz praktisch wäre - da könnte man relativ leicht die Länge der Wurfkurve bestimmen, betrachtet man den Fall so wie ich zuerst dachte (vx=vwind) und löst das ganze "sauber", bräuchte man schon etwas höhere Mathematik um die Kurvenlänge zu errechnen. Welche Klasse bist du denn?
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opopo
Gast
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 18:41 Titel: |
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Wie ist es denn mit der idee das man den waagerechten wurf als berrechnungshilfe nimmt
so das v0=windgeschwindigkeit ist |
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opopo
Gast
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 18:43 Titel: |
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Es ist keine Phisikbuch aufgabe sondern eine Physiklehrer aufgabe.
er hat uns als ansatzpunkt den waagerechten wurf gegeben wobei ich den zusamenhang nicht genau verstehe |
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 19. Nov 2004 18:49 Titel: |
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Wenn ihr grad den waagrechten Wurf durchnehmt, dann erwartet er sicher eine Lösung wie sie Para oben skizziert hat, also über die Höhe und x=a/2*t² die FLugdauer bestimmen und dann über s=v*t die Wurfweite, wobei du so tust, als ob sich der Hammer mit Windgeschwindigkeit bewegen würde.
Wenn du dann in der nächsten Stunde dann mal erwähnst, dass die Aufgabe eigentlich nicht zu berechnen ist, wirst du schon mal Punkte sammeln können.
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para
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| para Verfasst am: 19. Nov 2004 18:50 Titel: |
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| opopo hat Folgendes geschrieben: | | welche strecke legt er dabei zurück? |
@Toxman: hast du eine Idee, wie man das mit dem Wissensstand der Klassenstufe in der man gerade den waagerechten Wurf durchnimmt lösen kann? (Ich schätze mal dass Differential- und Integralrechnung noch nicht zur Debatte steht.)
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opopo
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 18:58 Titel: |
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um dir zu helfen wir haben noch gar nix mit dem waagerechten wurf duchgenommen unser lehrer gibt uns immer ne aufgabe und dann sollen wir alles selbst heraus finden mit herleitung der Formeln natürlich. |
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 19. Nov 2004 19:02 Titel: |
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Wenn du noch nie das Wort Ableitung gehört hast, dann ist die Frage nach dem zurückgelegten Weg erstmal nicht zu lösen.
Hast du denn mal ausgerechnet, in welcher Entfernung zum Turm der Hammer aufschlägt, wenn er sich mit Windgeschwindigkeit ( ) bewegt?
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opopo
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 19:06 Titel: |
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nein da ich irgend wie nicht weiß wie ich anfangen soll. |
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 19. Nov 2004 19:20 Titel: |
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Hab ich doch um 6:49 mal erzählt. Erst mal die Falldauer rausfinden. Dann kannst du davon ausgehen, dass sich der Hammer diese Zeit lang mit 30 km/h vom Turm wegbewegt.
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opopo
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 19:38 Titel: |
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Ich habe mir das mit dem senkrechten wurf angeguckt
wenn man das in meinen FAll umsetzt ist der Ursprung der halben Parabe der punkt aus der der hammer abgeworfen wird. V0 = der windgeschwindigkeit =30Kmh. Vy ist die geschwindigkeit mit der der hammer normalerweise fallen würde also v=g*wurzel aus s geteilt durch einhalb g.
doch wie geht es jetzt weiter?? |
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opopo
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| opopo Verfasst am: 19. Nov 2004 19:42 Titel: |
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| Zitat: | | Erst mal die Falldauer rausfinden. Dann kannst du davon ausgehen, dass sich der Hammer diese Zeit lang mit 30 km/h vom Turm wegbewegt |
Soll ich nur die normale fall geschwindigkeit ausrechnen ?
wird durch den abtrieb durch den seitenwind
der fall denn nicht langsamer ?? |
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para
Moderator
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| para Verfasst am: 19. Nov 2004 19:58 Titel: |
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| opopo hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Erst mal die Falldauer rausfinden. Dann kannst du davon ausgehen, dass sich der Hammer diese Zeit lang mit 30 km/h vom Turm wegbewegt |
Soll ich nur die normale fall geschwindigkeit ausrechnen ?
wird durch den abtrieb durch den seitenwind
der fall denn nicht langsamer ?? |
Superpositionsprinzip: für den freien Fall nach unten hat die horizontale Komponente der Geschwindigkeit keine Bedeutung. Beide Bewegungen können getrennt voneinander betrachtet werden.
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opopo
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| opopo Verfasst am: 21. Nov 2004 10:18 Titel: |
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So ich habe nun die Fallzeit t=5,88714801s
und den aufschlags ort der 49.05956675m vom start punkt entfert liegt
wie kann ich diese kurve zeichen im Buch steht eine Formel aber wenn ich die auflöse weiß ich doch nicht wie ich das zeichnen soll? |
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para
Moderator
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| para Verfasst am: 21. Nov 2004 11:07 Titel: |
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Hast du ein Tafelwerk? Da steht dann sowas drin:
| Tafelwerk hat Folgendes geschrieben: | | y(x)=-g/(2*v²)*x² |
Dabei ist x die Weite, y die Höhe, g die Fallbeschleunigung und v die Geschwindigkeit in horizontaler Richtung.
Du sollst doch eine y(x) Kurve zeichnen, oder?
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 21. Nov 2004 12:33 Titel: |
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@ opopo: Du gibst die Fallzeit in 10 Nanosekunden an??? Ein bischen solltest du vielleicht noch an die Realität denken, denn bei diesen Zeiten ist es schon wichtig zu wissen, ob auf dem ersten Grashalm den er unten berührt ein Marienkäfer sitzt, oder nicht
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opopo
Anmeldungsdatum: 19.11.2004
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| opopo Verfasst am: 21. Nov 2004 20:11 Titel: |
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| para hat Folgendes geschrieben: |
Du sollst doch eine y(x) Kurve zeichnen, oder? |
Ja sollte ich aber ich verstehe immer noch nicht wie man das zeichnen soll. |
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hummma
Anmeldungsdatum: 06.07.2004
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| hummma Verfasst am: 21. Nov 2004 20:16 Titel: |
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deine Funktion ist :
y(x)=-g/(2*v²)*x²
g/(2*v²)* ist eine Konstante und die funktion y=c*x^2 solltest du eingetlich aus Mathe kennen. |
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para
Moderator
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| para Verfasst am: 21. Nov 2004 20:22 Titel: |
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v ist im übrigen konstant (die Windgeschwindigkeit), falls es das sein sollte, was dir Probleme bereitet.
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opopo
Anmeldungsdatum: 19.11.2004
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| opopo Verfasst am: 21. Nov 2004 20:32 Titel: |
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Sorry aber irgend wie bin ich heute nicht ganz klar bei verstand was ist noch mal c ? |
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opopo
Anmeldungsdatum: 19.11.2004
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| opopo Verfasst am: 21. Nov 2004 20:39 Titel: |
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| hummma hat Folgendes geschrieben: | deine Funktion ist :
y(x)=-g/(2*v²)*x²
g/(2*v²)* ist eine Konstante und die funktion y=c*x^2 solltest du eingetlich aus Mathe kennen. |
also ich kenne y=x^2 das ist die normalparabel
Y=-x^2 ist eine nach unten geöffnete
aber was ist y=c*x^2? |
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hummma
Anmeldungsdatum: 06.07.2004
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| hummma Verfasst am: 21. Nov 2004 20:53 Titel: |
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das c soll einfach eine Konstante sein also zb: 2
Kannst die funktion y=2x^2 zeichnen?
Und hier hast genau so eine Konstante nur dass sie wahrscheinlich keine natürliche Zahl ist was an der berechnung nichts aendert.
Du kannst den Graphen aber auch zeichnen indem du ein paar Punkte ausrechnest. |
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
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| para Verfasst am: 21. Nov 2004 21:03 Titel: |
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| opopo hat Folgendes geschrieben: | | Sorry aber irgend wie bin ich heute nicht ganz klar bei verstand was ist noch mal c ? |
Das c hatte hummma nur eingeführt, um zu verdeutlichen, dass der Faktor vor dem x² konstant ist.
| hummma hat Folgendes geschrieben: | | g/(2*v²)* ist eine Konstante und die funktion y=c*x^2 solltest du eingetlich aus Mathe kennen |
Es gilt also: c=-g/(2*v²).
Damit gilt für die Höhe in Abhängigkeit von der Weite: y(x)=c*x².
Dass die Höhe negativ ist, sollte dich nicht irritieren, sie wird von der Turmspitze aus gemessen.
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