Relativgeschwindigkeit zwischen Junge und Boot!?

Baia · Anmeldungsdatum: 21.01.2008 Beiträge: 25 Wohnort: Bayern

Ich hab jetzt hier mal eine Aufgabe die stresst mich etwas mehr:

Auf einem Badesee springt ein Jugendlicher (m1= 70 kg) aus einer Höhe von 0,80 m horizontal von einem Boot (m2= 90 kg) ins Wasser und landet in einer Entfernung von 2,0 m vom Boot. (Mit g = 10m/s² rechnen)

1. Ermitteln sie die Relativgeschwindigkeit zwischen Mann und Boot?
2. Welche Geschwindigkeit bezüglich der Wasseroberfläche besitzt der Jugendliche, welche das Boot?

Ergebnisse wären für 1. 5,0m/s dadurch für 2. Junge= 2,8m/s, Boot= 2,2m/s

Ich hab jetzt zunächst mal t ausgerechnet mit s=0,5*a*t². Ich hab das als vollkommen unelastisch gesehen und u oder v`(wie man halt sagen will) ausgerechnet. Dadurch bekäme ich für u=2,76m/s raus was zum Jungen passen würde. Aber dann komm ich nicht mehr recht weiter.

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Für das Boot sollte der gleiche Betrag für den Impuls gelten, wie für den Jungen.
Stichwort: Impulserhaltung.

Nehmen wir an, dass das Boot zusammen mit dem Jungen sich vor dem Absprung in Ruhe befindet und der Absprung als instantan angenommen wird.

Mit welcher Geschwindigkeit sich beide entfernen kann man durch Vektorsubtraktion erfahren:

Baia · Anmeldungsdatum: 21.01.2008 Beiträge: 25 Wohnort: Bayern

Also ich versteh das so Impulserhaltung:

pJunge+pBoot=pnachher

vBoot=0

wenn ich jetzt hier auflöse bekomm ich ja die Formel für den inelastischen Stoß wieder raus aber wenn ich da einsetze kommt wieder was falsches raus.

und das mit der vektorsubtraktion versteh ich nicht so ganz hatten wir noch nicht.

Könnte es bitte etwas ausführlicher gehen?

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Noch einmal vor allem anderen:

genau andersrum:

Da, das Boot und somit auch der Junge vor dem Absprung ruhen:

ergo

Da der Junge horizontal abspringt können wir die Bewegungsgleichungen für den Waagerechten-Wurf annehmen (Denken wir uns den Jungen als Objekt).

Für den Waagerechten Wurf gilt:

Formt man x nach t hin um und setzt ihn in y(t) ein erhält man die Wurfparabel:

Welche Elemente aus dieser Formel kennen wir?
g: Erdbeschleunigung - ja
x: x-Koordinate des Auftreffens (2m) - ja
y: y-Koordinate des Auftreffens (0m) - ja
h_0: Ursprüngliche Höhe - ja.

Somit bleibt noch eine Unbekannte übrig.
Vielleicht kannst du exemplarisch darstellen, wie man sie errechnet bzw. den Umformungsweg dorthin beschreibt.

Und zur Vektorsubtraktion.
Zwei Personen A/B laufen von der "Mitte" weg - wer sich nach links bewegt hat eine "negative" Geschwindigkeit, wer sich nach rechts bewegt, eine "positive".
Nehmen wir an PersonA läuft nach links weg mit einer Geschwindigkeit von

; PersonB nach rechts mit einer Geschwindigkeit von

Dann entfernen sie sich mit:

Baia · Anmeldungsdatum: 21.01.2008 Beiträge: 25 Wohnort: Bayern

Erstmal danke für die ausführliche form!!!

Nun gut:

Nun hab ich aber noch ein Problem wie ich das genau schreibe damit ich die Geschwindigkeiten aufs einzelne aufteile. Ich bekomme 2,2 m/s raus wenn ich die inelastische formel nehmen und wenn ich nun noch vektorsubtraktion machen bekomme ich natürlich 2,8m/s raus aber ist das dann richtig gerechnet?

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Baia · Anmeldungsdatum: 21.01.2008 Beiträge: 25 Wohnort: Bayern

Ohh alles klar;)

Aber ich hab doch nicht die geschwindigkeit von Jungen oder vom Boot, oder?, nur die Relativgeschwindigkeit und die Massen von Boot und Junge. Also fällt mir das einsetzen etwas schwer.