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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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 Jona753 Verfasst am: 20. Jul 2014 21:09 Titel: Lampe fällt im Fahrstuhl |
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Meine Frage:
Eine Lampe fällt von der Decke eines Fahrstuhls, während sich dieser mit 1m/s nach oben bewegt.
A)Wo befindet sich die Lampe nach 0,5s?
B)Wie lange dauert es, bis die Lampe auf den Boden auftrifft?
Meine Ideen:
A)Mit normaler Beschleunigung g=9,81 komme ich vorerst auf 0,78m über dem Fahrstuhlboden. Dann hab ich gerechnet, wie viel der Fahrstuhl in den 0,5s in die entgegengesetzte Richtung zurücklegt (0,5m) und hab das dann abgezogen, sodass ich auf 0,28m überm Fahrstuhlboden komme.
Meine Frage ist jetzt, ob man das so machen kann und wie ich das auf B) anwenden kann... Bei B) ist ja die Zeit gesucht, da weiß ich nicht, wie ich B) ausrechnen soll. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 20. Jul 2014 21:28 Titel: |
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Ich hab Deine Zahlen nicht überprüft, aber im Prinzip kannst Du das so machen.
In (B) machst Du es fuer beliebige Zeit und setzt gleich, dass die Lampe soweit runtergefallen sein muss, dass sich der Boden bis dorthin bewegt hat. |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 20. Jul 2014 21:45 Titel: Gibt es da ne Formel? |
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Vielen Dank für deine Antwort. Das mit dem gleichsetzen hatte ich auch schon überlegt, nur kann ich ja nicht die konstante Geschwindigkeit des Fahrstuhls mit der Beschleunigung der Lampe gleichsetzen, oder?
Kennst du da vielleicht ne Formel? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 20. Jul 2014 22:29 Titel: |
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Hoehe des Fahrstuhls - Position der Lampe bzgl der Anfangshöhe = Position das Fahrstuhlbodens bzgl der Anfangsposition des Bodens. |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 20. Jul 2014 22:53 Titel: |
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Okay, also
2m(Höhe des Fahrstuhls)-Position der Lampe bzgl der Anfangshöhe von 2m (nur wann?)=Position des Fahrstuhlbodens bzgl der Anfangsposition (wieder die Frage wann?)
Da bleiben zwei unbekannte... Ich kenn ja die Positionen von Fahrstuhlboden und Lampe nicht... |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 20. Jul 2014 23:01 Titel: |
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Aber beide hängen nur von einer unbekannten ab ... der Zeit wann sie aufeinandertreffen ... ups, das ist ja genau was Du wissen willst... welch ein Zufall  |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 20. Jul 2014 23:17 Titel: |
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Okay, also
Mit d(lampe)=((Vf+Va)t)/2 -> d=((Vf+0)t/2 es bleiben also in dieser gleichung die Endgeschwindigkeit Vf und die Zeit t unbekannt...
Und d (fahrstuhl)=((Vf+Va)t)/2 -> d=((1+1)t)/2
Und jetzt? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 20. Jul 2014 23:34 Titel: |
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| Jona753 hat Folgendes geschrieben: |
Mit d(lampe)=((Vf+Va)t)/2 -> d=((Vf+0)t/2 es bleiben also in dieser gleichung die Endgeschwindigkeit Vf und die Zeit t unbekannt... |
Wie kommst Du denn in deiner ersten Rechnung auf diese Endgeschwindigkeit? |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 20. Jul 2014 23:39 Titel: |
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Mit a=(Vf-Vi)/t
9,81=(Vf-0)/0,5
Vf=4,9 und dann in d=(Vf-Vi)/2a eingesetzt.
Aber hier scheitert es schon an der ersten... |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 20. Jul 2014 23:54 Titel: |
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Okay, habe noch ne andere Formel gefunden:
d=Va*t+ (a*t^2)/2
d=0*t+(9,81*t^2)/2
Wie kann ich das jetzt in die Formel einsetzen? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 21. Jul 2014 00:06 Titel: |
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Sorry, ich wusste nicht dass wir hier einfach Formeln raten... darauf hab ich keine Lust... |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 21. Jul 2014 00:19 Titel: |
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Ich rate doch keine Formeln, es gibt nur mehrere Formeln, um zum gleichen Ergebnis zu kommen. Du hast zuerst gefragt, mit welcher Formel ich A) gerechnet habe, das habe ich dir geschrieben.
Dann habe ich weiter gesucht, bis ich eine andere Formel gefunden habe, wo die Unbekannte Vf wegfällt. Jetzt brauche ich bitte nur noch Hilfe, das alles zusammen zu setzen...
2m-(0t+(9,81*t^2)/2)=((1-1)t)/2
Bin ich da auf dem richtigen Pfad? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 21. Jul 2014 08:53 Titel: |
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Hallo,
ich bin bei der Arbeit, deshalb kann ich nicht so lange und habe den Thread nicht ganz gelesen.
Aber ich meine, dass es prinzipiell falsch ist, wie im ersten Post beschrieben vorzugehen!
Bitte nicht vergessen: Die Lampe hat eine Anfangsgeschwindigkeit nach oben zu dem Zeitpunkt, an dem sie runter fällt! Sie fährt vorher ja mit dem Aufzug mit. Es ist also ein freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit oder senkrechter Wurf nach oben.
Bzw. eigentlich könnte man die Bewegung des Aufzugs ganz weg lassen. So lange der nicht beschleunigt gibts keine Scheinkräfte und ein Aufzugfestes-Bezugssystem ist auch genau so ein Inertialsystem...
Gruß
Marco |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 21. Jul 2014 14:06 Titel: |
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Danke für die Antwort 
Okay, ich werde beides mal durchrechnen und einmal die Aufzuggeschwindigkeit weglassen, aber es spielt ja schon irgendwie eine Rolle bezüglich der Position der Lampe, wo sich im Verhältnis der Fahrstuhlboden befindet.
Mit den Begriffen kann ich leider nichts anfangen, das hatten wir noch nicht. |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 21. Jul 2014 19:52 Titel: |
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| as_string hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
ich bin bei der Arbeit, deshalb kann ich nicht so lange und habe den Thread nicht ganz gelesen.
Aber ich meine, dass es prinzipiell falsch ist, wie im ersten Post beschrieben vorzugehen!
Bitte nicht vergessen: Die Lampe hat eine Anfangsgeschwindigkeit nach oben zu dem Zeitpunkt, an dem sie runter fällt! Sie fährt vorher ja mit dem Aufzug mit. Es ist also ein freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit oder senkrechter Wurf nach oben. |
Ich habe auch schon überlegt, ob ich das schreiben soll, aber habe es dann doch gelassen. Das klingt nach einer Schulaufgabe und ich kann mir einfach nicht vorstellen, dass der Aufzug völlig umsonst vorkommt. Ich habe es noch nie erlebt, dass in einem Aufzug eine Lampe gefallen ist (zum Glück^^), aber prinzipiell halte ich es für wahrscheinlicher, dass eine Lampe fällt, wenn der Aufzug gerade beschleunigt (Ich habe jedenfalls schon einige Lampen zum Abstürzen gebracht, und meistens - nicht immer - passiert das, wenn man da irgendwas macht^^). Die Aufgabe lässt leider offen, wann das passiert, obwohl sie nach meinem Empfinden eher so klingt, dass du recht hast, as_string.
Wobei, Jona, wenn ihr noch nicht Inertialsysteme hattet, kann es ganz gut sein, dass die Aufgabe tatsächlich darauf hinaus will, dass der Aufzug unwichtig ist. Grob gesagt: Inertialsysteme gehen auseinander durch Galileitransformationen hervor - diese umfassen Drehung im Raum, "Vordrehen" der Zeit, Verschiebung im Raum, Addition einer konstanten Geschwindigkeit. Das heißt, in solchen ist a priori kein Zeit- oder Raumpunkt ausgezeichnet, keine Raumrichtung und außerdem hast du keine Chance, eine absolute Geschwindigkeit festzulegen: Die Bewegungsgesetze sind die gleichen. Ein Aufzug wird gerne genommen, weil er dir jeden Kontakt zur Außenwelt unterbindet: Du siehst nichts von draußen. Du kannst dich aber auch in einen Zug, ein Flugzeug oder was auch immer versetzen: Wenn der Zug beschleunigt, also gerade losfährt oder bremst, spürst du das: Du wirst gegen den Sitz gedrückt oder von ihm weg und wenn du einen Ball fallen lässt, siehst du eine krumme Bahn. Auf "gerader Strecke" (du weißt schon, was ich meine^^) hast du aber keine Chance, zu unterscheiden. Abgesehen vom gelegentlichen Ruckeln, was an den Unebenheiten der Gleise liegt. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 21. Jul 2014 21:14 Titel: |
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| Jayk hat Folgendes geschrieben: | | Die Aufgabe lässt leider offen, wann das passiert, obwohl sie nach meinem Empfinden eher so klingt, dass du recht hast, as_string. |
Doch, eigentlich ist es schon eindeutig geschrieben: Da steht "während" und mit konstanter Geschwindigkeit.
Gruß
Marco |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 21. Jul 2014 21:24 Titel: |
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Das Problem ist, die Aufgabe ist aus dem Spanischen übersetzt...
Vielen Dank für die Hilfe, aber ich glaube ich werde es (zu meiner eigenen Unzufriedenheit) einfach so lassen... Der Physiklehrer hier hat sowieso keine Ahnung (meine Klasse hier (Costa Rica) hat gerade erst (10.Klasse) mit Physik angefangen, das Niveau ist dementsprechend niedrig... und der Lehrer gab uns besagte Aufgabe in der Kategorie "Gleichmäßig beschleunigte Bewegung" , obwohl da schon einiges mehr dazu gehört...
Ps. Hab das im spanischen noch mal ganz genau gelesen... es ist gesagt, dass Im gleichen moment wie der fall der lampe die konstante Geschwindigkeit des Fahrstuhls beginnt. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 21. Jul 2014 22:34 Titel: |
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| Jona753 hat Folgendes geschrieben: |
Ps. Hab das im spanischen noch mal ganz genau gelesen... es ist gesagt, dass Im gleichen moment wie der fall der lampe die konstante Geschwindigkeit des Fahrstuhls beginnt. |
Bist Du sicher, dass da nicht von einer konstanten Beschleunigung die rede ist?
Der Aufzug kann nicht eben noch stehen und im nächsten Moment mit konstanter Geschwindigkeit sich bewegen. Wenn, dann muss er Beschleunigen. Ist die Einheit wirklich m/s oder vielleicht m/s², was für eine Beschleunigung die richtige Einheit wäre.
Dann würde die Aufgabe etwas mehr Sinn ergeben, würde ich sagen...
Gruß
Marco |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 21. Jul 2014 22:50 Titel: |
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| Jona753 hat Folgendes geschrieben: | | Vielen Dank für die Hilfe, aber ich glaube ich werde es (zu meiner eigenen Unzufriedenheit) einfach so lassen... Der Physiklehrer hier hat sowieso keine Ahnung (meine Klasse hier (Costa Rica) hat gerade erst (10.Klasse) mit Physik angefangen, das Niveau ist dementsprechend niedrig... und der Lehrer gab uns besagte Aufgabe in der Kategorie "Gleichmäßig beschleunigte Bewegung" , obwohl da schon einiges mehr dazu gehört... |
Soweit ich mich erinnern kann, haben wir vor der zehnten Klasse auch nicht solche Aufgaben gerechnet. Davor gab's nur gleichförmige Bewegung und v=s/t. |
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Jona753
Anmeldungsdatum: 18.07.2014
Beiträge: 14
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| Jona753 Verfasst am: 21. Jul 2014 22:56 Titel: |
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Bei der Einheit bin ich mir sicher. Fahrstuhl: 1m/s und Lampe: 9,81m/s^2
Und in der Aufgabe steht "es beginnt die konstante Geschwindigkeit des Fahrstuhls gleichzeitig zum Fall der Lampe"
Ja, in Dtl. vl, aber ich bin in Costa Rica und hier fängt Physik erst in der 10.Klasse an. Davor gibt's nur "Naturwissenschaften" aber halt wirklich alle Naturwissenschaften zusammen. In Dtl hatte ich auch schon 5 Jahre physik und wir hatten das in Dtl auch schon mal mit Bewegungssystemen, aber nur ganz kurz, bevor ich gegangen bin. |
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