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[quote="Karll"][b]Meine Frage:[/b] Man lässt eine Kugel mit Masse m=70g aus 16 cm Höhe zu Boden fallen. Wie groß ist die resultierende Kraft, die die Kugel zum Zeitpunkt des Aufpralls am Boden ausübt? [b]Meine Ideen:[/b] Bisher habe ich nur Stoßprozesse kennengelernt, bei denen wir Energiebilanzen und Impulserhaltungssätze aufstellten, um GEschwindigkeitkeiten vor und nachher, sowie die Wärmeenergie bei teilweise elastischen Stößen, ermittelt haben. Die oben gestellte Aufgabe habe ich meines Wissens in der Form nie gehabt, obwohl sie eine sehr alltägliche Frage aufwirft. Ich kann mittels Energieerhaltung die Epot,oben=Ekin,unten die Geschwindigkeit kurz vor dem aufprall bestimmen und daraus den Impuls bestimmen, wie bestimme ich jetzt die Kraft, die auf die Fläche des Bodens trifft? Um ebendiese Kraft auszurechnen, muss doch auch die Fläche des Aufpralls, hier eine sehr kleine, da Kugel, berücksichtigt werden. Die Gesamtkraft müsste zwar gleich bleiben, aber auf einen Punkt konzentriert muss man die Intensität doch irgendwie berechnen können, nur weiss ich leider nicht, wie. Ich hoffe, Ihr könnt mir helfen. LG Karl[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>GvC</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 12:40<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>karll hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">aber deltaT ist jetzt was? Die Zeit der Deformation bzw des Stoßprozesses? </td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Ja. <br /> <br /></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>karll hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Gibts eine Möglichkeit ebendiese zu bestimmen?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Nicht mit den hier gegebenen Informationen. Deshalb hatte ich ja von Anfang an gesagt, dass die Frage nach der Kraft mit den wenigen in der Aufgabenstellung gemachten Angaben nicht beantwortet werden kann.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>karll</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 11:54<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Also ich habe jetzt mal alles ausgerechnet, was mit mit den oben genannten informationen möglich war: <br /> <br />Bei m=0,07kg ; h=0,16m ; v0=0m/s <br /> <br />=> p1=0,07kg*v0=0 <br />^ m*g*h = 1/2*m*v^2 => v=1,77m/s <br />=> p2=0,07kg*1,77m/s=0,124 N*s <br /> <br />Fallzeit: 0,16m=1/2*g*t^2 <br /> -> t=0.18 Sek <br /> <br />Nun zum Kraftstoß: <br /> <br />I=deltaP=F*deltaT |/deltaT <br />F=deltaP/deltaT <br /> <br />deltaP=p2-p1=p2=0,124 N*s <br />aber deltaT ist jetzt was? Die Zeit der Deformation bzw des Stoßprozesses? <br /> <br />Gibts eine Möglichkeit ebendiese zu bestimmen?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>karll</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 11:39<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">alles klar, danke Euch, das hilft!</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>GvC</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 11:24<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Stichwort: Kraftstoß <br /> <br />Der Kraftstoß ist die Impulsänderung <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{I}=\Delta\vec{p}=\vec{F}\cdot\Delta t\quad\Rightarrow\quad \vec{F}=\frac{\Delta\vec{p}}{\Delta t}\left( =\frac{m\cdot\Delta\vec{v}}{\Delta t}=m\cdot\vec{a}\right)"> <br /> <br />In Klammern siehst Du die Dir bereits bekannte Gesetzmäßigkeit entsprechend Newton II. <br /> <br />Daraus erkennst Du vielleicht auch, dass Du die Kraft mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes bestimmen könntest, sofern Du die Wegstrecke kennst, um den Kugel und/oder Boden beim Aufprall nachgeben (Verformung). <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\vec{F}\cdot\Delta\vec{s}=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2"> <br /> <br />EDIT: as_string war schneller. Ich lasse meinen Beitrag dennoch stehen, da in ihm noch eine andere Variante der Kraftbestimmung enthalten ist.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>as_string</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 11:13<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Vielleicht mal nach "Kraftstoß" schauen? Letztlich ist der Zusammenhang, dass Impulse eben über Kräfte ausgetauscht werden bzw. wenn eine Kraft für eine Zeit wirkt, sie den Impuls ändert. Letztlich sagt das ja auch gerade Newton's F=m*a aus, weil m*a gerade die Ableitung des Impulses nach der Zeit ist (also die zeitliche Veränderung des Impulses). <br /> <br />Gruß <br />Marco</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>karll</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 10:34<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Die Zeit des Stoßvorgangs wäre demnach im Milisekundenbereich? <br />Kannst du mir mit Beispielzahlen zeigen wie man mittels der Zeit des Stoßvorgangs auf die Kraft kommt? <br /> <br />Gibt es ein Stichwort, nach dem ich googlen kann, um mir den Prozess genauer anschauen zu können?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>GvC</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 10:23<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Karll hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Man lässt eine Kugel mit Masse m=70g aus 16 cm Höhe zu Boden fallen. <br />Wie groß ist die resultierende Kraft, die die Kugel zum Zeitpunkt des Aufpralls am Boden ausübt? </td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Mit diesen Minimalangaben lässt sich die Frage nicht beantworten. Dazu muss entweder die Zeit des Stoßvorgangs oder der Weg bekannt sein, um den Kugel und/oder Boden nachgeben.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Karll</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 25. Feb 2015 10:16<span class="gen"> </span> Titel: Kraft aus Energie berechnen</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Man lässt eine Kugel mit Masse m=70g aus 16 cm Höhe zu Boden fallen.<br />Wie groß ist die resultierende Kraft, die die Kugel zum Zeitpunkt des Aufpralls am Boden ausübt?<br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Bisher habe ich nur Stoßprozesse kennengelernt, bei denen wir Energiebilanzen und Impulserhaltungssätze aufstellten, um GEschwindigkeitkeiten vor und nachher, sowie die Wärmeenergie bei teilweise elastischen Stößen, ermittelt haben.<br /><br />Die oben gestellte Aufgabe habe ich meines Wissens in der Form nie gehabt, obwohl sie eine sehr alltägliche Frage aufwirft.<br /><br />Ich kann mittels Energieerhaltung die Epot,oben=Ekin,unten die Geschwindigkeit kurz vor dem aufprall bestimmen und daraus den Impuls bestimmen, wie bestimme ich jetzt die Kraft, die auf die Fläche des Bodens trifft?<br /><br />Um ebendiese Kraft auszurechnen, muss doch auch die Fläche des Aufpralls, hier eine sehr kleine, da Kugel, berücksichtigt werden.<br />Die Gesamtkraft müsste zwar gleich bleiben, aber auf einen Punkt konzentriert muss man die Intensität doch irgendwie berechnen können, nur weiss ich leider nicht, wie.<br /><br />Ich hoffe, Ihr könnt mir helfen.<br /><br />LG<br /><br />Karl</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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