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Nachricht |
CaSio
Gast
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 CaSio Verfasst am: 20. Okt 2011 23:27 Titel: Elfmeter am Hang |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
hab da ein kleines Problem an einer Physik aufgabe. Wollt nur wissen ob mein Rechenweg korrekt ist .
Die Aufgabe:
Das obige Fussballfeld ist an einen Hang mit einer mittleren Neigung von Alpha=45° gebaut. Nach einem Foulspiel kommt es zu einem Elfmeter. Welche Geschwindigkeit muss der Schütze dem Ball Richtung Tormittelpunkt mindestens geben, damit das Leder auf dem Boden rollend in die linke untere Ecke des 7,32 m breiten Tores trifft? Vernachlässigen Sie die Reibung und die sichtbaren Wellen des Hanges.
fg
Meine Ideen:
Meine Berechnung:
Ich habe ja eine transl. Bewegung nach vorne und eine Bewegung auf einer schiefen Ebene. Somit ist die Zeit t für beide Vorgänge notwendig. Es gilt also bei einer Schiefen Ebene:
Lageenergie = Bewegungsenergie
m*g*h = 0,5*m*v²
Die Masse kürzt sich raus. Die Höhe h lässt sich so berechenen: h = sin45°*3,66m
Somit erhalte ich für die Geschwindigkeit: v = 7,13 m/s
Dann berechne ich mir die Zeit t: t = s / v = 3,66m / 7,13 m = 0,51 s
Diese Zeit setze ich nun in die trans. Bewegung vom Elfmeterpunkt zum Tor ein:
v = s/t -> v = 11m / 0,51s = 21,42 m/s.
Somit muss nach meinen Berechnungen der Ball vom Schützen mit einer Geschwindigkeit von 21,42 m/s getretten werden.
Ist meine Berechnung korrekt?
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Dopap
Anmeldungsdatum: 24.02.2011
Beiträge: 198
Wohnort: Ostalbkreis
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| Dopap Verfasst am: 21. Okt 2011 01:12 Titel: |
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eher nicht. Das ist ein Mix aus beschleunigter Bewegung und Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
Die Höhendifferenz ist 
die Anfangsgeschwindikkeit 
Das wäre die Lösung für v_0 beim geraden Schuss.
Zeiten sind nirgends gefragt!
Die Frage nach der Geschwindigkeit in Richtung Tormittelpunkt, um gerade noch am Pfosten zu landen ist unklar.
Der Schütze muss wohl um einen Winkel \alpha schräg zielen.
Ist nun in der Frage die Komponente in Richtung Tormittelpunkt gemeint?
Desweiteren beschreibt der Ball eine Parabel auf dem Rasen, wenn er schräg geschossen wird.
Auch das kann man berechnen, erscheint mir aber nicht eines "kleinen" Problems angemessen.
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 21. Okt 2011 09:18 Titel: |
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Hi,
ist das die genaue Aufgabenstellung? Hast du schon eine Skizze gemacht, wenn ja, lade sie doch mal hoch!
Gruß Planck1858
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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) |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 21. Okt 2011 09:43 Titel: |
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Wie wird der Ball vor dem Abschuss auf dem Elfmeterpunkt festgehalten?
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CaSio
Gast
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| CaSio Verfasst am: 21. Okt 2011 11:45 Titel: Antwort für Max Planck |
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Hallo,
ja das ist die genaue Aufgabenstellung. Eine Skizze habe ich nicht gemacht.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 21. Okt 2011 17:56 Titel: |
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| Dopap hat Folgendes geschrieben: | ...
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Das glaube ich nicht. Diese Angabe basiert auf der Annahme, dass die Neigung des Hanges in Längsrichtung des Fußballfeldes gerichtet ist. Das lässt sich jedoch nicht in Übereinstimmung bringen mit der Fragestellung, die ja voraussetzt, dass der Ball in Richtung Tormitte geschossen wird, aber den linken Pfosten (oder knapp daneben) treffen soll. Es muss deshalb vielmehr davon ausgegangen werden, dass das Fußballfeld quer zu seiner Längsrichtung geneigt ist, dass also einer der beiden Torpfosten höher oder tiefer steht als der andere. Aus dem Text lässt sich mit einiger, wenn auch nicht 100%iger Sicherheit sagen, dass der linke Pfosten tiefer steht als der rechte, denn es ist von der linken unteren Ecke des Tores die Rede.
Letztlich handelt es sich um eine Aufgabe aus der Kategorie "Waagrechter Wurf" mit dem Unterschied, dass hier nicht die Erdbeschleunigung g wirkt, sondern nur ein der Neigung des Hanges entsprechender Teil davon, nämlich g*sin(alpha). Insofern hat Dopap recht, wenn er sagt, es handele sich um eine Überlagerung von gleichförmiger Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung Tormitte (x-Richtung) und gleichmäßig beschleunigter Bewegung in Richtung des abfallenden Hanges (y-Richtung).
Allerdings sollte der Fragesteller nochmal die angegebene Hangneigung überprüfen. Ein Winkel von 45° bedeutet eine Steigung von 100%. Das ist kein Fußballfeld, sondern eine Artistenbühne!
Es könnte natürlich auch ganz anders sein, wenn nämlich CaSio uns nicht die Aufgabenstellung im originalen Wortlaut oder nicht alle relevanten Informationen gegeben hätte. Immerhin verweist die Aufgabenstellung auf eine Information, die CaSio uns auf jeden Fall vorenthalten hat.
| CaSio hat Folgendes geschrieben: | | Das obige Fussballfeld ist an einen Hang mit einer mittleren Neigung von Alpha=45° gebaut |
Worauf bezieht sich das Wort "obige"? Gibt es vielleicht doch eine Skizze oder ein Bild, das die Lage des Fußballplatzes und seine Neigung erkennen lässt?
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CaSio
Anmeldungsdatum: 21.10.2011
Beiträge: 2
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| CaSio Verfasst am: 22. Okt 2011 17:27 Titel: weiter im text |
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Ja es gibt ein Bild. Der Text ist original abgeschrieben.
| Beschreibung: |
| Physikaufgabe Fussballfeld |
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| Dateigröße: |
22.91 KB |
| Angeschaut: |
6085 mal |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 22. Okt 2011 17:42 Titel: |
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Was eine krasse Art von einem Fußballfeld.
Da wird ja der Ball schon aus dem Stand bald schneller, als wenn man ihn schießt. 
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 22. Okt 2011 17:57 Titel: |
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Also doch seitliche Neigung, wie ich bereits anfangs vermutet hatte, obwohl ich das Bild noch gar nicht kannte. Und ja, es handelt sich quasi um ein Feld für Artisten. Lustig!
Es gilt demnach alles das, was ich in meinem vorigen Beitrag bereits ausgeführt habe. Also los! Aufteilen des Bewegungsablaufes in eine gleichförmige Bewegung (konstante Geschwindigkeit) Richtung Tormitte und in eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung senkrecht dazu, entlang der 45°-Neigung des Hanges. Die Beschleunigung ist demnach a=g*sin45°. Sonst alles wie beim waagrechten Wurf.
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CaSio
Anmeldungsdatum: 21.10.2011
Beiträge: 2
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| CaSio Verfasst am: 25. Okt 2011 21:34 Titel: Danke |
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Danke an alle für die schnelle Hilfe  .
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