Kugelstoßen auf dem See

jzu_7 · Gast

Aufgabe:
Sie befinden sich in einem Ruderboot auf einem See und haben eine Kiste mit zehn 4 kg schweren Kugeln dabei, weil Sie ein Experiment durchführen wollen. Ebenfalls im Boot befindet sich ein Kommilitone. Das Gesamtgewicht des Ruderbootes samt Insassen (aber ohne Kugeln) beträgt
250 kg. Berechnen Sie die Bahnkurve des Bootes für die nachfolgenden Experimente. Nehmen Sie an, dass das Boot bei gegebener Geschwindigkeit näherungsweise reibungsfrei auf dem See gleiten kann. Das Boot sei zu Beginn jedes Experimentes in Ruhe. Alle Kugeln werden aus der
Richtung des Bugs in die Richtung des Hecks geworfen.

a) Als erstes werfen Sie eine Kugel unter einem Winkel von

mit einer Geschwindigkeit von

zum Zeitpunkt

vom Boot, so dass sie ins Wasser fällt. Berechnen Sie die Bahnkurve

des Bootes.

b) Dann werfen Sie die Kugel Ihrem Kommilitonen zu (

,

), der sich im Boot 1m von Ihnen entfernt befindet, und die Kugel zum Zeitpunkt

fängt. Berechnen Sie die Bahnkurve

des Bootes.

c) Anschließend werfen Sie (

,

) jeweils eine neue Kugel los, sobald Ihr Kommilitone die vorherige Kugel gefangen hat, bis die Kiste mit den Kugeln leer ist. Berechnen Sie die Bahnkurve

des Bootes.

d) Diskutieren Sie, ob die kinetische Energie in diesen Experimenten erhalten ist.

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Zu a) habe ich mir gedacht, dass ich den Wurf als Winkel sehen kann und so mit dem Kosinus die Bahnkurve herausbekomme:

Heraus kommt dann:

Ist dies korrekt?

Zu b) Das kann es doch keine Bahnkurve geben, oder?
Die Kräfte gleichen sich doch wieder aus -> 3. Newtonsches Axiom.

Ich bin echt ratlos, was ich hier machen soll.

D. L · Gast

Hast du schon eine Lösung hänge auch an der Aufgabe.

jzu_7 · Gast

Nein, leider noch nicht. unglücklich

D. L · Gast

bei a hab ich bis jetzt vx=

und als Ergebnis 0,049m/s
x(t) = vx *t = 0,049m/s

Auwi · Anmeldungsdatum: 20.08.2014 Beiträge: 602

Eine Kurve (Bahnkurve) ist meiner Meinung nach eine gekrümmte Linie. Wenn aus dem Boot eine Kugel geworfen wird, so gilt der Impulssatz für den Moment des Abwurfes. Wie sollte daraus eine gekrümmte Bewegung des Bootes auf einer "Bahnkurve" resultieren.
Da scheint der Aufgabensteller nicht "sattelfest" beim Sprachgebrauch zu sein.
SETZEN, UNGENÜGEND !