Impuls, Masse, Kraft: Gewehrgeschoss im Sandsack

Tatse · Anmeldungsdatum: 14.02.2010 Beiträge: 4

Hallo ihr Physik-cracks! smile

Beim rumstoebern bin ich auf diese tolle seite gestossen, und da
dachte ich mir doch ma, dass ich euch auch vielleicht direkt um Rat bitten koennte.
Hoffe mal das ist so alles ok und dass ihr auch Freude daran habt!

Aufgabenstellung:
Ein Gewehrgeschoss der Masse m = 10g trifft mit der Geschwindigkeit v =850m/s auf einen Sandsack.
Es durchschlaegt 20cm Sand. Nimm an, dass gleichmaessige Verzoegerung vorliegt.
In welcher Zeit wird das Geschoss dann abgebremst?
Wie gross ist die Reibungskraft, die der Sand ausuebt?

So, Hier ist mal das was ich bisher habe, ob es richtig ist.. hmm, hoffe ihr koennt mir das sagen Augenzwinkern

Gegeben:

,

Gesucht:

,

Es gilt: 1)

2)

| | |

ersetzen mit

| | | abgeleitet von

1)

3)

soo, irgendwie glaube ich, dass ich da nen grossen fehler gemacht habe, ich hoffe ihr koennt mir irgendwie helfen smile

und Viel spass!
und man ist das ne arbeit mit dem latex zeug.. xD

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit dem, was du umgeformt und gerechnet hast, bin ich einverstanden smile

Bemerkungen dazu :

* Die Einheit des Endergebnisses für die Kraft hast du noch nicht zu Ende ausgerechnet. Welche Einheit hat eine Kraft? Wie würdest du die Einheit deines bisherigen Endergebnisses so zu Ende rechnen, dass so eine Einheit rauskommt?

* Du hast bisher noch vergessen, dein Endergebnis sinnvoll zu runden. Wie genau (auf wieviele geltenden Ziffern) sind die Angaben in der Aufgabenstellung gegeben? Auf wieviele geltende Ziffern solltest du also im Endergebnis runden?

Wie sieht dein Endergebnis für die Kraft mit diesen Tipps aus?

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P.S.: Gratuliere zum erfolgreichen Anwenden von Latex smile

Noch ein Tipp dazu: Innerhalb einer Gleichung brauchst du nicht immer extra das

Tatse · Anmeldungsdatum: 14.02.2010 Beiträge: 4

Hey markus smile

Danke erstma fuer die Antwort und den Tipp mit Latex!

Also, Wegen der Einheit:

, Das Ergebnis lautet somit

Wegen dem Runden.. hmm da bin ich mir nicht so sicher ehrlich gesagt.
Die Aufgabenstellnug habe ich komplett oben hingeschrieben, das Groesste was da angegeben ist, sind 3 signifikante Ziffern denk ich mal. (850m/s)
Aber ob das jetzt zaehlt fuer hinterm Komma weiss ich nicht :/
Normaler weise runden wir bei uns im Kurs auf 2 ziffern.
Auf 3 signifikante Ziffern gerundet waere das Ergebnis

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

@Tatse
Deine Rechnung ist zwar richtig, und dazu meinen Glückwunsch. Kommt hier im Forum ja nicht so häufig vor. Aber sie ist auch ein bisschen umständlich. Denn nach der Verzögerung war, zumindest in der von Dir formulierten Aufgabenstellung, gar nicht gefragt. Wieso sollte man sie dann auch noch numerisch bestimmen?

Für den ersten Teil der Aufgabe reicht es also völlig aus, die Bewegungsgleichungen für die gleichmäßig beschleunigte (verzögerte) Bewegung aufzustellen und nach t aufzulösen:

s = a*t²/2
v = a*t ---> a = v/t

---> s = v*t/2

nach t aufgelöst:

t = 2*s/v

Hier lassen sich jetzt leicht die gegebenen Werte einsetzen.

Für den zweiten Teil der Aufgabe wird der Zusammenhang zwischen Impuls und Kraft verwendet: Kraft ist gleich der zeitlichen Impulsänderung, hier wegen konstanter Verzögerung:

F = m*v/t

t von oben eingesetzt

F = m*v²/(2*s)

Auch hier lassen sich jetzt leicht die gegebenen Größen einsetzen.

Was ich eigentlich sagen will ist, dass es sich lohnt, die allgemeinen Zusammenhänge ohne numerische Rechnung herzustellen und erst ganz zum Schluss irgendwelche gegebene Werte einzusetzen. So ist der erste Teil der Aufgabe in vier Zeilen, der zweite Teil in zwei Zeilen zu lösen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Tatse · Anmeldungsdatum: 14.02.2010 Beiträge: 4

@GvC

Jetzt sehe ich das auch! Hatte ich irgendwie nicht dran gedacht, das

mit

zu ersetzen!
Danke fuer den Hinweis. Ich sehe jetzt, dass das auch eine Moeglichkeit gewesen waere.
Und ja, die ist auch einfacher. ^^
Man, ich muss noch viel lernen. Big Laugh

Ich hatte mich irgendwie festgefahren dass ich unbedingt

ersetzen wollte, deswegen hatte ich noch

ausgerechnet.

@Markus

Ne, tut mir leid du unglücklich

Einheitenvorsaetze?? Da versteh ich nur Bahnhof.
Bei uns im Kurs wird da einfach

dran geschrieben bei der Kraft, und dann hat sich das. Nebenbei Jgst. 11.

Hier die Rundung die du haben moechtest smile

(Hoff ich ma)

Hmm... eigentlich..
Mal versuchen mit den Einheitenvorsaetzen, ob ich das wohl richtig verstanden hab..
Aber wer nicht wagt, der nicht gewinnt!

;p ;p danke lol. Hast mich am Ende doch noch drauf gebracht mitm' Latex!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, prima smile

(Denn du hättest ja wohl nicht wirklich darauf bestehen wollen, wenn du das Ergebnis angibst als

18062, 5 N

und einer fragt zurück: "Sicher, dass das "Komma Fünf" sind ?",

dann sagst du nicht "ja, ganz bestimmt, das muss "Komma fünf" am Ende heißen". Und du willst sicher auch nicht ausschließen, dass das im Rahmen der Genauigkeit der Angaben, die du zur Verfügung hast, zum Beispiel auch 18075 N oder 18200 N sein könnten.

Sondern du gibst an, dass du rausbekommst, dass das 18 kN sind. smile

)

Tatse · Anmeldungsdatum: 14.02.2010 Beiträge: 4

Super

Dann moechte ich mich ma herzlich bei euch beiden bedanken!

Habt' mir echt geholfen, und die tipps werd ich mir versuchen zu merken wie z.b. auf wie viele Stellen ich runden soll.
Und auch nach einfacheren Loesungswegen werde ich beim naechsten mal suchen, so dass ich mir dan nicht nen Ast abrechen muss und den Umweg rechnen muss!

Wenn ich noch was fragen duerfte, darf man hier so viele Aufgaben reinschreiben wie man moechte?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788