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noclue
Gast
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 noclue Verfasst am: 17. Dez 2009 16:39 Titel: Kraftstoß - Aufgabe |
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Hallo
Ich habe eine Physikaufgabe zum Thema Mechanik/Dynamik, bei der ich einfach nicht auf das richtige Ergebnis komme (um den Faktor 1000 daneben) Könnte mir jemand weiterhelfen?
Jemand springt mit m=60kg eine Anhöhe runter. Dabei erfährt er während dem Aufstossen am Boden für 0.3s die Kraft 600N.
Wie hoch ist die Anhöhe?
Der Kraftstoss berechnet man ja mit (delta)p = F x s. Daraus ergibt sich für (delta)p 180Ns.
Das habe ich nun dem Impuls p = m x v gleichgesetzt und so v = 30 m/s errechnet.
Da ja Epot = Ekin gilt, mgh = 1/2mv^2 , kann man sagen 600h = 1/2 60 x 30^2
h = 30^3/600 = 450m
Die Lösung ist jedoch 45cm...
Wo liegt der Fehler??
Danke vielmals!! |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 17. Dez 2009 16:46 Titel: |
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Magst du mal deine vollständige Rechnung mit allen Formelzwischenschritten und insbesondere mit allen Einheiten zeigen?
Bisher hast du unterwegs in deinen Rechnungen noch komplett vergessen, die Einheiten mit dazuzuschreiben.
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Erste konkrete Rückfragen meinerseits sind zum Beispiel:
* In der Formel für den Kraftstoß meinst du sicher F * t und nicht "F * s".
Denn t ist ja eine Zeit und s ist ein Weg.
* Kannst du mal die Rechnung genauer zeigen und sauber aufschreiben, mit der du die v= 30 m/s ausgerechnet hast? |
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noclue
Gast
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| noclue Verfasst am: 17. Dez 2009 17:05 Titel: |
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Stimmt, entschuldigung (delta)p = F x t
F = 600 N
t = 0.3s
(delta)p = 180 Ns
Dann kommt eben der Schritt, bei dem ich mir nicht sicher bin. Ich habe (delta)p = p gesetzte, also Kraftstoss = Impuls. Dies, weil man dies schon in anderen Aufgaben gemacht hat und beide das Zeichen p haben. Obwohl sie nicht die gleiche Einheit haben, hat es bisher mit dieser Gleichstellung geklappt. Ausserdem ist das ergebnis um den Faktor 10^3 falsch, weshalb ich angenommen habe, dass ich einen rechnungsfehler gemacht haben muss. Liegt der Fehler bei dieser vermeintlichen Gleichstellung Kraftstoss = Impuls? Was ist der Unterschied??
Angenommen, (delta)p = p, dann kann man mit p = m x v, also 180Nm/s = 60kg x v
dhr v = 30
Danke für die Hilfe!
g |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 17. Dez 2009 17:28 Titel: |
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| noclue hat Folgendes geschrieben: | Stimmt, entschuldigung (delta)p = F x t
F = 600 N
t = 0.3s
(delta)p = 180 Ns
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Einverstanden 
| Zitat: |
Ich habe (delta)p = p gesetzte, also Kraftstoss = Impuls.
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Damit bin ich hier einverstanden. Denn welche Impulsänderung und welcher Impuls werden hier in der Aufgabe miteinander verglichen?
Einverstanden
Einverstanden
| Zitat: |
, also 180Nm/s = 60kg x v
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Fast einverstanden. Wie muss die Einheit des Impulses lauten?
Hoppla, wie hast du das gerechnet? Mein Vorschlag: Schreibe mal diesen Teil der Rechnung sauber und ausführlich auf. Also Formel
nehmen, nach der gewünschten Größe ( ) umstellen, dann:
v= (Formel mit Formelbuchstaben) = (Formel mit eingesetzten Werten samt Einheiten) = (falls du magst, Zwischen-Rechenschritte) = Ergebnis (samt Einheiten natürlich) |
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noclue
Gast
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| noclue Verfasst am: 17. Dez 2009 17:49 Titel: |
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Stimmt!!!!
Danke vielmals für den Hinweis, bin die Aufgabe ca. 10x durchgegangen und es ist mir nicht aufgefallen...
Noch eine Frage, wenn man Impulsänderung, dem Impuls gleichsetzten kann, wieso haben sie dann unterschiedliche Einheiten (Ns & Nms^-1).
Was geschieht in der Rechnung mit der Strecke (m)?
Nochmal Danke!! |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 17. Dez 2009 22:48 Titel: |
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| noclue hat Folgendes geschrieben: |
Noch eine Frage, wenn man Impulsänderung, dem Impuls gleichsetzten kann, wieso haben sie dann unterschiedliche Einheiten (Ns & Nms^-1).
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Die beiden sollten in der Tat dieselbe Einheit haben, wenn man sich bei den Einheitenrechnungen nicht vertut.
Magst du nochmal nachprüfen, wie du auf die Einheit von
gekommen bist?
| Zitat: |
Was geschieht in der Rechnung mit der Strecke (m)?
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Welche Strecke m meinst du? Strecken heißen im allgemeinen nie m, denn m ist ja die Einheit einer Längeneinheit, und nicht etwa die Bezeichnung für eine Längenvariable. Mit m bezeichnet man statt dessen vielmehr üblicherweise Massen.
Welche Strecke kommt tatsächlich in dieser Aufgabe vor, und wie hast du sie in deiner Rechnung genannt? |
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noclue
Gast
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| noclue Verfasst am: 23. Dez 2009 15:50 Titel: |
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Sorry, nochmals vertan. Mit der Strecke meine ich höhe h, in der Einheit Meter (m).
Das mit den Einheiten hat sich geklärt.
Impuls = mv = F/a x v = F/ (v/t) x v = ((Ft)/v)v = Ft = Kraftstoss
Aber was ist dann (einmal abgesehen von der Aufgabe) der Unterschied zwischen Impuls und Kraftstoss?
Danke vielmals für die Antworten!! |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Dez 2009 15:58 Titel: |
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| noclue hat Folgendes geschrieben: |
Aber was ist dann (einmal abgesehen von der Aufgabe) der Unterschied zwischen Impuls und Kraftstoss?
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Ich würde vorschlagen, das zum Beispiel so zu sagen:
Eine Impulsänderung ist ein Kraftstoss.
Oder so:
 \, \dd t)
Oder so:
Um den Impuls eines Körpers zu ändern, ist ein Kraftstoß erforderlich. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. Dez 2009 16:14 Titel: |
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Die Impulsänderung erfolgt ja bis auf die Geschwindigkeit v = 0. Damit ist die Impulsänderung (oder Kraftstoss) gleich dem Anfangsimpuls. |
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noclue
Gast
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| noclue Verfasst am: 23. Dez 2009 16:47 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Die Impulsänderung erfolgt ja bis auf die Geschwindigkeit v = 0. Damit ist die Impulsänderung (oder Kraftstoss) gleich dem Anfangsimpuls. |
aber wenn v = 0 ist, dann ist der Impuls p =mv ebenfalls 0?? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. Dez 2009 21:28 Titel: |
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Ja, deshalb ist die Impuls[b]änderung[/b] ja auch gleich dem gesamten Anfangsimpuls. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Dez 2009 22:30 Titel: |
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| noclue hat Folgendes geschrieben: |
aber wenn v = 0 ist, dann ist der Impuls p =mv ebenfalls 0?? |
Ja.
Wenn (vor dem Aufprall auf dem Boden)  ist, dann ist der Impuls 
Wenn (nach dem Aufprall auf dem Boden)  ist, dann ist der Impuls 
Beim Aufprall war also die Impulsänderung
Also war der Kraftstoß beim Aufprall
also gerade gleich dem Impuls  , den der Körper vor dem Aufprall gehabt hat. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 23. Dez 2009 23:03 Titel: |
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Der Ansatz sieht gut aus!^^
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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noclue
Gast
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| noclue Verfasst am: 27. Dez 2009 20:29 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | noclue hat Folgendes geschrieben: |
aber wenn v = 0 ist, dann ist der Impuls p =mv ebenfalls 0?? |
Ja.
Wenn (vor dem Aufprall auf dem Boden) ist, dann ist der Impuls
Wenn (nach dem Aufprall auf dem Boden) ist, dann ist der Impuls
Beim Aufprall war also die Impulsänderung
Also war der Kraftstoß beim Aufprall
also gerade gleich dem Impuls , den der Körper vor dem Aufprall gehabt hat. |
Ah ja, macht Sinn!
Vielen Dank für die Antworten!
g |
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