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JKU11
Anmeldungsdatum: 24.10.2011 Beiträge: 48
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JKU11 Verfasst am: 24. Okt 2011 20:03 Titel: Sprung eines Käfers |
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Hallo! Hätte hier folgende Angabe, hoffe das mir wer helfen kann
Ein Schnellkäfer kann sich mit der Beschleunigung a = 400 g in die Luft katapultieren
(das ist eine Größenordnung mehr, als ein Mensch aushalten könnte). Der
Käfer springt indem er seine d = 0.6 cm langen Beine ausklappt. Nehmen Sie
während des Absprungs eine konstante Beschleunigung an und vernachlässigen
Sie den Luftwiderstand.
a) Wie hoch kann er maximal springen?
b) Wie lange dauert sein Sprung? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw
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planck1858 Verfasst am: 24. Okt 2011 20:06 Titel: |
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Hi,
verwende doch mal die Suchfunktion, da solltest du fündig werden. _________________ 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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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861
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GvC Verfasst am: 25. Okt 2011 01:19 Titel: |
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Hallo JKU11,
hast Du vielleicht eventuell unter Umständen gegebenenfalls auch eine eigene Idee? Z.B. wie groß wohl die Geschwindigkeit am Ende der Beschleunigungsphase ist und wie groß deshalb die kinetische Energie? Das musst Du nicht numerisch berechnen, kannst Du auch nicht, da die Masse des Käfers nicht gegeben ist. Aber allgemein lässt sich das schon angeben. |
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Catweasel
Anmeldungsdatum: 06.08.2011 Beiträge: 330
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Catweasel Verfasst am: 25. Okt 2011 08:36 Titel: |
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Für den a) Teil musst du dir eigentlich nur darüber im klaren sein, dass er nur dann nach oben beschleunigt wird wenn er seine Beine ausklappt. Damit ist die Beinlänge also der Weg auf dem der Käfer (nach oben) beschleunigt wird.
Jetzt kannst du, wie GvC schon gesagt hat, die Geschwindigkeit nach der Beschleunigungsphase ausrechnen und die Höhe über den Energieerhaltungssatz lösen. (schreib dir den mal in allgemeiner Form auf und setz ein was gegeben ist)
Für b) seh ich keine andere Möglichkeit als die Zeit für jeden Bewegungsteil einzeln auszurechnen. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw
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planck1858 Verfasst am: 25. Okt 2011 12:52 Titel: |
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Hi,
a)
Berechnung der Geschwindigkeit am Ende der Beschleunigungsphase.
Der Rest läuft über den Energieerhaltungssatz.
Die erste Gleichung kann in die zweite Gleichung eingesetzt werden.
Da kürzt sich nun die 2 raus und g.
b)
Zuerst berechnest du die Zeit, die der Beschleunigungsvorgang dauert. Anschließend die Zeit, die der Käfer benötigt, um die maximale Höhe zu erreichen... _________________ 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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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861
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GvC Verfasst am: 25. Okt 2011 13:03 Titel: |
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Mensch, Planck, warum lässt Du JKU11 nicht selber drauf kommen? Genügend Hinweise hat er/sie ja bekommen. |
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JKU11
Anmeldungsdatum: 24.10.2011 Beiträge: 48
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JKU11 Verfasst am: 26. Okt 2011 21:20 Titel: |
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Vielen Dank..
Ja tu mich bisschen schwer mit der ganzen physik
Zuletzt bearbeitet von JKU11 am 26. Okt 2011 21:32, insgesamt einmal bearbeitet |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw
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planck1858 Verfasst am: 26. Okt 2011 21:26 Titel: |
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Ok, lass erstmal meine Rechnung bei Seite, lies dir nochmal den Beitrag von catweasel durch! _________________ 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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JKU11
Anmeldungsdatum: 24.10.2011 Beiträge: 48
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JKU11 Verfasst am: 26. Okt 2011 21:52 Titel: |
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Ok, habs jetzt "gelöst". Nur frag ich mich ob man bei b) nicht einfach s=v.t einsetzen kann? Da man ja den Gesamtweg schon hat. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw
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planck1858 Verfasst am: 26. Okt 2011 22:06 Titel: |
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Da der Käfer ja wieder auf seinen ausgestreckten Beinen landen wird, reicht es aus aufgrund des Energieerhaltungssatzes die Zeit t_1 zu berechnen, die vergeht, bis der Käfer die höchste Höhe erreicht hat und diese anschließend zu verdoppeln. _________________ 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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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861
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GvC Verfasst am: 27. Okt 2011 01:20 Titel: |
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JKU11 hat Folgendes geschrieben: | Ok, habs jetzt "gelöst". Nur frag ich mich ob man bei b) nicht einfach s=v.t einsetzen kann? Da man ja den Gesamtweg schon hat. |
s=v*t gilt nur für die gleichförmige Bewegung, also für die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
Im Gegensatz zum Vorschlag von Catweasel, der auch die Zeit für den Beschleunigungsvorgang bestimmen will, würde ich den vernachlässigen, da er nur 1,7ms dauert, während der Sprung auf 2,40m Höhe und zurück fast die 1000-fache Zeit dauert (1,4s). |
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JKU11
Anmeldungsdatum: 24.10.2011 Beiträge: 48
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JKU11 Verfasst am: 27. Okt 2011 10:34 Titel: |
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Gilt: s = (a . t^2)/2 für gleichmäßige Beschleunigung, so wie es in diesem Fall ist? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861
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GvC Verfasst am: 27. Okt 2011 14:05 Titel: |
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Willst Du jetzt doch die Zeit für den Beschleunigungsvorgang ausrechnen? Dann ist das die richtige Formel. |
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Hai-123
Anmeldungsdatum: 28.09.2011 Beiträge: 20
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Hai-123 Verfasst am: 27. Okt 2011 14:35 Titel: |
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Ist hier nicht eigentlich falsch???
Denn wenn der Käfer seine Beine ausgestreckt hat besitzt er ja in gewissem Maße schon potenzielle Energie.
hier würde als Lösung dann das Ergebnis sein?
wenn man die Höhe vom Boden aus betrachtet |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861
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GvC Verfasst am: 27. Okt 2011 16:19 Titel: |
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Das ist vollkommen richtig. Aber überlege mal, wie groß der prozentuale Fehler ist, wenn Du statt 401*d nur 400*d rechnest. Richtig, das sind 0,25%. Findest Du das akzeptabel? |
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