Schräger Wurf mal wieder....

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Hallo, ich hab hier eine Physikaufgabe (siehe Anhang) und ich hab keinen Plan, wie ich an diese Aufgabe rangehen soll. In eminen Tafelwerk stehen zwar wunderschöne Formeln, aber die helfen mir grad auch nicht weiter...

Also zu allereerst brauche ich doch den Winkel, den habe ich aber aus der aufgabe heraus nicht gegeben, habe zwar ne Formel, aber die macht mich auch nicht schlauer :/

sin(phi)= v0y / vo ?!

Falls da jemand durch die Aufgabe durchblickt, dann bitte so einfach wie es geht erklären, dankeschön!!

Nubler · Anmeldungsdatum: 04.06.2008 Beiträge: 120

die bewegung kann man ja direkt in bewegung in x-richtung und bewegung in y-richtung zerlegen, die unabhängig von einander sind.
frage: wie lang braucht der apfel, um die 1,2m durchzufallen? (anfangsgeschwindigkeit is ja offensichtlich, auch wenn nicht explizit angegeben, 0)

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Vielleicht solltest du damit anfangen, dir ein Bild zu zeichnen. Wo liegt der Apfel? Von wo wird geschossen? Wie fliegt der Pfeil? Was passiert mit dem Apfel, wenn er getroffen wurde? Wie wird seine Flugbahn ungefähr aussehen? Und dann kannst du mit dem Hinweis von Nubler vll. schon was ausrechnen...!?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Danke für die Tipps, aber irgendwie komme ich damit nicht weiter unglücklich

Bin jetzt auch nicht sooo die Leuchte in Physik.
Und das wird wahrscheinliche eine Aufgabe der Klausur sein :/

Könnte bitte einer zeigen, wie diese Aufgabe zu lösen ist?
Vielen Dank schonmal im Voraus

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Ich habe dir mal ein Bild gemalt. So soll man sich die Aufgabe vorstellen.

Wie wird der Apfel nach dem Einschuß weiter fliegen? Das kannst du schon beantworten. Du hast deine Aufgabe ja selber so genannt. Wie sieht die Flugbahn also aus?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Na der Apfel wird in einem Boden mit einem bestimmten Winkel zum Boden fallen... "schräg" eben... aber leider weiß ich nicht so recht weiter... ich brauche doch den Winkel, um weiter zu rechnen, oder seh ich da was falsch? grübelnd

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Ja, das stimmt doch schon mal. Der Apfel macht einen Bogen - er fällt im Bogen runter. Ja gut. Dann hast du doch sicher schon mal gehört, dass dieser Bogen auch beschrieben werden kann als eine Überlagerung von 2 Bewegungen. Eine Bewegung in x-Richtung und eine in y-Richtung.

Nehmen wir mal die y-Richtung, also nur die Bewegung nach unten. Wie sieht das aus, wenn der Apfel einfach runter fällt (die Bewegung in x-Richtung lassen wir mal weg)... Wie lange braucht er dafür?

Und dann guckst du dir an, wie die Bewegung in x-Richtung aussieht. Stell dir vor, der Apfel liegt auf dem Boden und wird von dem Pfeil getroffen (dann kann er nicht mehr runter fallen). Der Pfeil hat ja eine gewisse Geschwindigkeit. Nun steckt der nach dem Einschuss im Apfel. Was gilt hier? (Kleiner Tipp: Es gilt ein Erhaltungssatz. Welcher kann das sein? Wenn du dir nicht sicher bist, dann überlege, welche Erhaltungssätze du kennst. Du kommst bestimmt drauf.). Welche Geschwindigkeit hat der Apfel also nach dem Einschuss?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Also die Formeln in meinem Tafelwerk brauchen zum berechnen immer die Zeit, das sollte ich mir zuerst überlgen. Aber wie kann ich die Zeit rausbekommen, wenn ich doch nur die Anfangsgeschwindigkeit geben habe? Hätte ja spontan v=s/t gesagt, aber das hat hiermit wahrschenlich weniger zu tun, oder?

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Ich will dir ja helfen, aber du musst auch mal lesen, was ich schreibe. Vielleicht war's ein bisschen viel auf einmal.

Also folgendes: Beim schrägen Wurf ergibt sich eine Parabelbahn für den Flugkörper. Diese Bahn setzt sich zusammen aus einer Bewegung in x- und einer in y-Richtung. Diese Bewegungen laufen beide gleichzeitig ab, d.h. wenn die eine Bewegung zu Ende ist, ist auch die andere zu Ende. Ende bedeutet hier, dass der Apfel auf den Boden schlägt. Das bedeutet aber auch, das der Apfel genauso lange eine Bewegung in x-Richtung ausführen wird, wie in y-Richtung.

Wie lange er braucht, um in y-Richtung auf den Boden zu fallen, kannst du schon ausrechnen. Du hast die Höhe, aus der er zu fallen beginnt, und du weißt, mit welcher Anfangsgeschwindigkeit er zu fallen beginnt.

Damit du auch mal etwas rechnen kannst, sage ich dir noch, dass er Apfel mit v= 0 zu fallen beginnt. Versuch mal, dir das klar zu machen.

Wie lange braucht der Apfel nun, um auf den Boden zu fallen?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Hm, ist der Ansatz richtig, dass ich die kinetische Energie vom Apfel mi der vom Pfeil gleichgesetzt habe und dann nach V(Apfel) aufgelöst habe? Bekomme dann eine Geschwindigkeit von 10,21 m/s². Richtig soweit?
Mit der Geschwindigkeit könnte ich ja dann die benötigte Zeit ausrechnen. Aber du sagst was von v=o, das irritiert mih...? Bin ich auf ner falschn Fährte?

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

HINGUCKEN! Wo steht denn da was von Energien? Ein Apfel fällt nach unten ... plop! Du denkst aber auch kompliziert Augenzwinkern

Wie wär's mit der Formel für den freien Fall? Die Anfangsgeschwindigkeit ist = 0, weil der Apfel in y-Richtung keine Geschwindigkeit hat. Er hat eine in x-Richtung. die bekommt er vom Pfeil. Aber in y-Richtung (nach UNTEN) hat er keine.

Wir wollen erstmal ausrechnen, wie lange der Apfel überhaut fliegt. Dann gucken wir welche Geschwindigkeit er hat (in x-Richtung), um dann zu sehen, wie weit er kommt.

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Gut, freier Fall: s=a/2*t²
t= wurzel aus 2s/g. Dann ergbt sich für t=0,496 s
und x kann man laut meinem Tafelwerk mit x=Vo*t berechnen ?
Aber dazu bräuchte ich Vo ...

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Na das habe ich doch gan oben auch geschrieben, dass man da gleich setzt Augenzwinkern

Komme auf nen x und y-wert von 5,05m, richtig?

Hast du zufällig auch ne Ahnung von den anderen beiden Teilaufgaben?

Nubler · Anmeldungsdatum: 04.06.2008 Beiträge: 120

was wären deine gedanken?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Hm, gute Frage. Kann man das auftreffen des Pfeils auf den Apfel als unelastischen Stoß sehen?

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Ja, genau.

Edit: Warte mal, hab nublers Beitrag übersehen. Wie kommst du denn auf 5,05 m?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Ich habe Ekin vom Pfeil und vom Apfel gleoichgesetzt und erhalte:
1/2 m(a) *v²(a) = 1/2 m(pf) * v²(pf)
nach v(a) aufgelöst und ich erhalte 10,21 m/s
und in die formel: x= vo*t eingesetzt und ich erhalte 5,05 m (vo= 10,21 m und t= 0,4946 s)

Ist das nicht richtig? Hm...

Nubler · Anmeldungsdatum: 04.06.2008 Beiträge: 120

energie is explizit NICHT erhalten...
aber eine andre grösse, welche?

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Liest hier irgendwer, was ich schreibe? Es steht doch alles schon da...

Wir haben berechnet, wie lange der Apfel fliegt. Dabei haben wir festgestellt, dass der Apfel genauso lange in x- wie in y-Richtung fliegt. Ist dir das klar? Oder noch unklar? Wir haben als die Zeit für die Strecke in y-Richtung berechnet, weil das die gleiche Zeit ist, die auch für x-Richtung gilt. Wenn dich das alles verwirrt, zeichne dir am besten ein Bild!!!

Nun suchst du die Geschwindigkeit für die x-Richtung, damit du rausfindest, wie weit der Apfel in x noch fliegt. Dazu brauchst du die Anfangsgeschwindigkeit in x-Richtung. Wie du die bekommst, habe ich dir schon gesagt. Lies das nochmal durch und überlege. Nicht einfach irgendwas hinschreiben. Du kommst bestimmt drauf

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

Wenn Gargy schreibt, du sollst den Impulserhaltungssatz verwenden dann musst du das doch einfach nur noch in die Formel einsetzen... Impuls vom Pfeil vor dem Zusammenstoß = Impuls von Pfeil und Apfel nach Abschuss smile

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Hilfe, ich versteh das nicht unglücklich

Der Impulserhaltungssatz ist doch: m(a)*v(a) + m(pf)*V(pf) = m(a)*u(a) + m(pf)*v(pf)
Dabei ist u die Geschwindigkeit nach dem Stoß. Ich hab aber nur m(a); v(a), m(pf) und v(pf) gegeben. Aber wie bekomme ich die Geschwindigkeiten nach dem Stoß raus? *sfz*
Etwa mit u= (m1*v1 + m2*v2)/(m1+m2) ??
Aber wo rechne ich da die vorher ausgerechnete Zeit ein? grübelnd

Ich will das ja verstehen, lese mir hier auch zum x-ten Mal die Beiträge durch, aber irgendwo häng ich fest.. vll am fehlenden Sachverständnis unglücklich

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

also, das mit demd impulserhaltungssatz stimmt ja. aber was passiert denn da genau? zuerst ist es ein ruhendes objekt (apfel) und ein objekt in bewegung (pfeil) und danach ist es nur ein objekt, nämlich der pfeil mit dem apfel darauf gesteckt. wie sieht denn der erhaltungssatz dann aus?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Nachdem der Apfel vom Pfeil getroffen wurde, fliegen beide mit einer gemeinsamen Endgeschwindigkeit weiter, oder?

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

genau, und ab gehts, rein in die formel! smile

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Nagut, ich hab mal was probiert und zwar ist ja die Geschwindigkeit vom Apfel (v(a)) 00 und dann hab ich das ganze nach u umgestellt und erhalte als gemeinsame Endgeschwindigkeit 0,5 m/s...
stimmt das?

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

fast, ich komm auf 2 ms^-1:

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Omg, hab die Formel nur falsch abgeschreiben, komme jetzt auch aufs gleiche raus.
Ich hab hier sone tolle formel: x= vo*t, aber ich hab ja jetzt die Endgeschwindigkeit und nicht die am Anfang...?

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

naja doch... die 2ms^-1 sind die anfangsgeschwindigkeit der kombination von apfel und pfeil... und die zeit die der apfel braucht bis er auf dem boden ist, hast du ja schon ausgerechnet... wie würdest du denn jetzt weiter machen?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Achso, du meinst die 5m/s beziehen sich auf m(pf)*v(pf) ?
Das wäre dann meine anfangsgeschwindigkeit von dem Pfeil, die ich jetzt in x=vo*t einsetzen kann?

Hab da mal ne ganz blöde Frage.... wieso hast du in kg umgerechnet? Wenn ich die gemeinsame Geschwindigkeit am Ende ausrechne komme ich auch hin, wenn ich meine Werte in Gramm lasse und nicht in kg umrechne..

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

sorry, ka wo ich die 5 ms°-1 her hab... es sidn natürlich 2ms^-1....

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Hast du mein letzte Frage noch gelesen? Hab die noch dazueditiert:

Hab da mal ne ganz blöde Frage.... wieso hast du in kg umgerechnet? Wenn ich die gemeinsame Geschwindigkeit am Ende ausrechne komme ich auch hin, wenn ich meine Werte in Gramm lasse und nicht in kg umrechne..

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

Macht der Gewohnheit. In diesem Fall ist es egal, aber das ist eher eine Seltenheit! Normalerweise (vor allem in Formeln die mehr als 2 verschiedene Einheiten beinhalten) muss man die Größen in ihren Standardeinheiten (SI-Units) einsetzen. Deswegen immer Massen in kg, Entfernungen in m, Zeit in s, Geschwindigkeiten ins m/s, usw. umrechnen bevor man sie benutzt!

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Oookay. Ehm, diese 2 m/s sind jetzt aber die Endgeschwindigkeit, oder?

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

genau. das ist die geschwindigkeit, mit der ofeil und apfel zusammen losfliegen smile

also, denksport, was machst du damit jetzt?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Uff...hm...weiß nicht so recht. ich will doch zum Schluss diese Formel hier benutzen, ider? x=vo*t, oder?

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

na also, dann rechne doch mal aus, wie weit apfel und pfeil parallel zum boden (also x-richtung) fliegen könnten in der zeit, die das ganze braucht um au den boden zu fallen.

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

Ich hab in meinem Tafelwerk noch folgende Formel gefunden: v= wurzel aus (vo² +g²*t²)
Die kann ich doch noch v0 imstellen, oder? Big Laugh

NativeGER · Anmeldungsdatum: 03.06.2008 Beiträge: 56

zu kompliziert... kennst du v=s/t ?

retro · Anmeldungsdatum: 22.06.2008 Beiträge: 51

s=0,99 m
Die fliegen ja nicht besonders weit zusammen...?