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Senkrechter Wurf?
 
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boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 17:51    Titel: Senkrechter Wurf? Antworten mit Zitat

Also, ich habe folgende Aufgabe vorliegen:
Zitat:
Ein Stein wird vom Balkon eines Hauses annähernd vertikal nach oben geschleudert und fällt anschließend neben dem Balkon zu Boden. Die gesamte Flugzeit des Steins beträgt 3,5 s. Beim Aufschlag auf den Boden erreicht der Betrag der Geschwindigkeit den Wert 20,0 m/s.
a)Betrag der Abwurfgeschwindigkeit?
b)Höhe des Abwurfpunktes?
c)Höchster Punkt der Flugbahn?


Mein Anstaz zu a)

Ich habe hier in der Formelsammlung gesucht nach einer Formel, welche funktioniert. Im Kapitel "Senkrechter Wurf nach oben" (und darum geht es im Grunde ja bei diesem Beispiel meiner Meinung nach), lässt sich allerdings nichts entnehmen, was mir hilft die Lösung für a zu erhalten. Aber im Kapitel für den Wurf nach unten bin ich mit der Formel weitergekommen:

Wenn ich die Formel nach v0 umstelle, erhalte ich folgendes:



Bevor ich mit b weitermache, also erstmal, wieso geht die Formel dafür?
Bei mir hapert es meistens immer im Ansatz.


Zuletzt bearbeitet von boenz666 am 11. Jan 2011 18:08, insgesamt einmal bearbeitet
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 11. Jan 2011 18:02    Titel: Antworten mit Zitat

Bei diesem, entschuldige, Rumstochern im Formel - Spaghetti geht schnell was daneben.
Vielleicht mal als erstes: Gipfelpunkt 0 m/s, unten 20 m/s ... Stichwort Energie.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:05    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

ich würde eher sagen, dass es sich dabei eher um den senkrechten Wurf handelt, dass kannste ja nochmal unter "editieren" als Überschrift übernehmen!

So, habe jetzt mal Aufgabe a berechnet!

Ich habe erstmal die Zeit t berechnet, die vergeht, bis der Stein von dem höchsten Punkt an senkrecht unten auf dem Boden aufschlägt.







Jetzt wird die Zeit von den 3,5s subtrahiert.

Auf die Anfangsgeschwindigkeit kommt man dann, wenn



Man setzt v gleich Null und stellt nach v_0 um.





So, hatte einen Tippfehler beim Rechnen mit dem TR gemacht!

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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)


Zuletzt bearbeitet von planck1858 am 11. Jan 2011 18:30, insgesamt einmal bearbeitet
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 11. Jan 2011 18:08    Titel: Antworten mit Zitat

gelöscht

Zuletzt bearbeitet von franz am 12. Jan 2011 15:08, insgesamt einmal bearbeitet
boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:11    Titel: Antworten mit Zitat

@planck: DAs kann nicht stimmen, da für die Formel am höchsten Punkt die Zeit verwendest, die das Objekt zum letztmöglichen Zeitpunkt hat.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Jan 2011 18:13    Titel: Antworten mit Zitat

boenz666 hat Folgendes geschrieben:
Bevor ich mit b weitermache, also erstmal, wieso geht die Formel dafür?


Das ist eine der beiden Gleichungen, die die gleichmäßig beschleunigte Bewegung beschreiben. Vor ihrer Anwendung solltest Du dir jedoch darüber klarwerden, welche Richtung Du als positiv definierst, die nach oben oder die nach unten. Danach richten sich die Vorzeichen in den Gleichungen.

v = g*t + v0

v0 = v - g*t

v und g müssen beide mit negativem Wert eingetragen werden, da sie beide nach unten (negativ) gerichtet sind. Damit erhältst Du eine positive Anfangsgeschwindigkeit, was logisch ist, denn du wirfst den Körper nach oben.

Planck ist wieder mal über sich hinaus ins Nirwana hinein gewachsen.


Zuletzt bearbeitet von GvC am 11. Jan 2011 18:17, insgesamt einmal bearbeitet
boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:17    Titel: Antworten mit Zitat

franz hat Folgendes geschrieben:
Bei diesem, entschuldige, Rumstochern im Formel - Spaghetti geht schnell was daneben.
Vielleicht mal als erstes: Gipfelpunkt 0 m/s, unten 20 m/s ... Stichwort Energie.

So nun zum Energieerhaltungssatz:

E1=E2

Epot1+Ekin1=Epot2+Ekin2



Da h2 auf dem Boden demnach 0 beträgt fällt Epot2 raus:

Da ich h1 aber nicht habe, sind doch zwei Unbekannte in Verwendung, weshalb ich keine Lösung finden kann. Was habe ich übersehen?

Oder muss das Epot1=Ekin2 heißen? Dann habe ich aber auch zwei Unbekannte.


Zuletzt bearbeitet von boenz666 am 11. Jan 2011 18:19, insgesamt einmal bearbeitet
GvC



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Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Jan 2011 18:19    Titel: Antworten mit Zitat

boenz666 hat Folgendes geschrieben:
Was habe ich übersehen?


Nichts. Lass' Dich nicht beirren und mach so weiter, wie Du in Deinem ersten Beitrag angefangen hast.
boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:34    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
mach so weiter, wie Du in Deinem ersten Beitrag angefangen hast.


Also so:


Wenn ich die Formel nach v0 umstelle, erhalte ich folgendes:

Da die Geschwindigkeit auf der y-Achse in die negative Richtung verläuft:

Was folgendes Ergebnis liefert:

Betrag:


Zuletzt bearbeitet von boenz666 am 11. Jan 2011 18:39, insgesamt einmal bearbeitet
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:38    Titel: Antworten mit Zitat

Also das was du jetzt hier ausgerechnet hast, kann nicht stimmen!
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planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:45    Titel: Antworten mit Zitat

c) Die kannst du ganz einfach bestimmen, mit Hilfe des Energieerhaltungsatzes.






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boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:48    Titel: Antworten mit Zitat

b) und c) bin ich ja noch nicht, muss erstmal a) hinbekommen.
Wieso hast du in deinem Edit ganz oben v einfach mit null gleichstezen können?
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:56    Titel: Antworten mit Zitat

Ich versuche es mal wörtlich zu erklären.

Wenn der Stein den höchsten Punkt passiert hat, ist seine Geschwindigkeit dort gleich Null, aufgrund der Erdbeschleunigung wird dieser dann senkrecht nach unten beschleunigt. Diese Fallzeit kann man ja ganz einfach berechnen.



Damit kann man dann den höchsten Punkt berechnen, den der Stein aufgrund der Energieerhaltung erhalten hat.



Jetzt würde ich mal die Zeit t_1 von der Gesamtzeit subtrahieren, dann hast du die Zeit, die für die Strecke h_0 bis zum höchsten Punkt vergeht.
Und da am höchsten Punkt die Geschwindigkeit gleich Null sein muss, kann man dann v=0 setzen. man stellt die Formel um und erhält:


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boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 19:17    Titel: Antworten mit Zitat

lso ich habe es nochmal ordentlich mit dem Energieerhaltungssatz probiert, was scheinbar sehr gut funktioniert hat. Dazu habe ich drei Punkte betrachtet:

(Für den Anfangszustand)
(Für den Maximalzustand)
=> Da (Für den Endzustand)


=> Da



Das bedeutet, dass der Energiesatz für den Zustand lautet:


Umgestellt nach =>


Kann das stimmen, sieht auf jeden Fall sehr gut aus
Big Laugh
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 19:26    Titel: Antworten mit Zitat

Jop, passt doch auch mit dem überein, was ich raus bekommen habe. Big Laugh
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Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 11. Jan 2011 19:27    Titel: Antworten mit Zitat

Planck,
warum editierst du deine Antworten nicht bevor du von anderen Teilnehmern darauf hingewiesen wirst, dass deine Antwort falsch ist?
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 11. Jan 2011 19:43    Titel: Antworten mit Zitat

sind hier nicht schon etwas viele Köche am Werk?
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 11. Jan 2011 21:51    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
sind hier nicht schon etwas viele Köche am Werk?
Thumbs up! (selbstkritisch)
Wir erzählen aber dem Chefkoch lieber nichts von seiner gußeisernen 50er Bratpfanne. smile
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. Jan 2011 02:35    Titel: Antworten mit Zitat

boenz666 hat Folgendes geschrieben:
GvC hat Folgendes geschrieben:
mach so weiter, wie Du in Deinem ersten Beitrag angefangen hast.


Also so:


Wenn ich die Formel nach v0 umstelle, erhalte ich folgendes:

Da die Geschwindigkeit auf der y-Achse in die negative Richtung verläuft:

Was folgendes Ergebnis liefert:

Betrag:


Die Beschleunigung verläuft auch in negativer Richtung. Also bekommst Du dasselbe Ergebnis raus, wie Du ganz zu Anfang schon vorgestellt hast, nur diesmal mit richtigem Vorzeichen. Nun hast Du die Anfangsgeschwindigkeit und kannst damit leicht die Gipfelhöhe bestimmen.
boenz666



Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40

Beitrag boenz666 Verfasst am: 12. Jan 2011 13:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ist das mit meiner Rechnung im letzten Beitrag nicht erfolgt? Also, dass die Beschleunigung in nmegativer Richtung erfolgt? Habe ja mit -9,81 und
- 20m/s gearbeitet.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. Jan 2011 17:21    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, Deine Gleichung lautete ja



Wenn du da sowohl v als auch g mit negativen Werten einsetzt, erhältst Du



Damit bekommst Du genau die Anfangsgeschwindigkeit von v0 = 14,3m/s (mit richtigem Vorzeichen) raus, die Du auch schon in Deinem ersten Beitrag (mit falschem Vorzeichen) errechnet hattest.
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