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[quote="Myon"]Zu b): Impulserhaltung verwenden. Der Impuls der Person unmittelbar vor dem Auftreffen muss gleich dem Impuls von Matratze und Person unmittelbar nach dem Auftrefen sein. Dabei soll wahrscheinlich von einem sehr kurzen Kraftstoss ausgegangen werden, während dem die übrigen Kräfte vernachlässigbar sind. Zu c): Die Person hält sich an der Matratze fest, d.h. es handelt sich um einen inelastischen Stoss. Vergleiche die kin. Energie der Person vor dem Auftreffen mit der kin. Energie von Matratze und Person unmittelbar nach dem Auftreffen. Dabei die in b) berechnete Geschwindigkeit verwenden. PS: Ich nehme an, dass die Aufgabe b) wie oben angegeben über die Impulserhaltung gelöst werden soll. Allerdings ist das unrealistisch, da die Matratze zwar eine geringe Masse hat, aber dennoch träge reagieren wird. Beim Springen auf die grossflächige Matratze wird eine Druckwelle im Wasser ausgelöst.[/quote]
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Myon
Verfasst am: 05. Jul 2022 20:59
Titel:
Mit den "weiteren Kräften" meinte ich die Auftriebskraft und die Gewichtskräfte, dass also während des Kraftstosses nur die Berührungskräfte relevant sind und deshalb Impulserhaltung gilt.
Ich finde aber, dass dies ein schlechtes Beispiel ist für das Modell eines inelastischen Stosses, da es unrealistisch ist, die Rolle des Wassers einfach zu vernachlässigen.
Wie hast Du die 1000N berechnet? Dazu muss man ja eine Annahme über die Dauer des Kraftstosses machen.
Dass die Matratze untertauchen kann nach dem Aufspringen, ist ja kein Widerspruch zur Impulserhaltung. So wie ich die Aufgabe verstanden habe, geht es nur um die Zeit unmittelbar nachdem die Person auf die Matratze aufgesprungen ist.
Mathefix
Verfasst am: 05. Jul 2022 16:23
Titel:
Myon hat Folgendes geschrieben:
Zu b): ... während dem die übrigen Kräfte vernachlässigbar sind.
Da bin ich nicht Deiner Meinung. Über eine Energiebetrachtung erhält man, dass die Matratze durch die kinetische Energie des Springers vollständig eintaucht, falls ich mich nicht verrechnet habe.
Das entspricht einer Auftriebskraft von rd. 1.000 N.
PS
Unterstellt die Matratze hat eine Steifigkeit wie ein Brett.
Myon
Verfasst am: 05. Jul 2022 15:11
Titel:
Zu b): Impulserhaltung verwenden. Der Impuls der Person unmittelbar vor dem Auftreffen muss gleich dem Impuls von Matratze und Person unmittelbar nach dem Auftrefen sein. Dabei soll wahrscheinlich von einem sehr kurzen Kraftstoss ausgegangen werden, während dem die übrigen Kräfte vernachlässigbar sind.
Zu c): Die Person hält sich an der Matratze fest, d.h. es handelt sich um einen inelastischen Stoss. Vergleiche die kin. Energie der Person vor dem Auftreffen mit der kin. Energie von Matratze und Person unmittelbar nach dem Auftreffen. Dabei die in b) berechnete Geschwindigkeit verwenden.
PS: Ich nehme an, dass die Aufgabe b) wie oben angegeben über die Impulserhaltung gelöst werden soll. Allerdings ist das unrealistisch, da die Matratze zwar eine geringe Masse hat, aber dennoch träge reagieren wird. Beim Springen auf die grossflächige Matratze wird eine Druckwelle im Wasser ausgelöst.
Mathefix
Verfasst am: 05. Jul 2022 15:01
Titel:
zu A)
Gewichtskraft = Auftriebskraft
Schwimmbedingung
d = Dicke der Matratze
Elisa22
Verfasst am: 05. Jul 2022 12:51
Titel: Auftrieb Floß
Meine Frage:
Eine Matratze wiegt 4kg, es ist 1meter lang, 70cm breit, 15cm dick. Die M. liegt in Ruhe auf Wasser =Dichte 1,0g/cm3. Ein Freund (70kg) springt mit einer Geschwindigkeit von 15km/h auf M.
A) Kann die M. mit dem Freund drauf schwimmen? Berechne Kräfte
b) Wie schnell bewegt sich der Freund und M. zusammen nachdem Aufkommen?
c) Der FReund muss sich nach dem Aufkommen an der M. festhalten. Wie groß ist die verlorene Reibungsenergie (Hinweis: Energie vorm Sprung und Energie mit FReund und Floß ...die differenz ist dann...
Meine Ideen:
A) Formel auftribeskraft F= dichte* V* g
b)Epot berechenen? aber keine Höhe gegeben...
C) Keine Ahnung leider!