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Nachricht |
Tim259
Anmeldungsdatum: 31.03.2017
Beiträge: 30
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 Tim259 Verfasst am: 26. Jan 2019 19:10 Titel: Fragen zu einem mechanischen Thema |
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Guten Abend, rechne gerade paar
Aufgaben zum Üben durch und es gibt einige Aufgaben die ich nicht ganz begreife bzw. bei denen ich nicht zum Richtigen Ergebnis komme(sind gegeben).
1)
--- weg editiert ---
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2)
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3)
Ein Körper werde von der Erdoberfläche mit der Anfangsgeschwindigkeit
5 km/s senkrecht
nach oben abgeschossen. Welche maximale Höhe erreicht er? (Vernachlässigen Sie den
Luftwiderstand.) Der Radius der Erde ist R= 6378 km , die Masse der Erde ist
M = 5,97 × 10^24 kg .
Ansatz:
Mit der Mindestgeschwindigkeit ist die Kinetische Energie des Körpers gleichzusetzen mit der Gravitationsenergie, die der Körper verlassen möchte. Oder nicht?
Ekin = Epot => 1/2 * m * v^2 = G* Me *m/ r
// G ist die Gravitationskonstante
Nach r umgestellt (mit dem Erdradius addiert) kam ich nicht zur Lösung.
D.h entweder habe ich was nicht Bedacht oder mein Lösungsansatz ist Falsch.
Ich tippe auf letzteres :/ .
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Ich bedanke mich mal im Vorraus für jede Hilfe in Form von Ansätzen e.t.c^^.
Zuletzt bearbeitet von Tim259 am 30. Jan 2019 14:53, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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moody_ds
Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515
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| moody_ds Verfasst am: 26. Jan 2019 23:08 Titel: |
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Hey,
Wäre vll übersichtlicher gewesen 3 Fragen zu posten.
Zu a) Ich hätte jetzt v_ball * masse_ball = (m_kind+m_wagen)*v_gesucht
Gerechnet.
LG moody |
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Tim259
Anmeldungsdatum: 31.03.2017
Beiträge: 30
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| Tim259 Verfasst am: 27. Jan 2019 08:31 Titel: |
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| moody_ds hat Folgendes geschrieben: | Hey,
Wäre vll übersichtlicher gewesen 3 Fragen zu posten.
Zu a) Ich hätte jetzt v_ball * masse_ball = (m_kind+m_wagen)*v_gesucht
Gerechnet.
LG moody |
Denk ich mittlerweile auch.
Möchte aber erstmal abwarten.
Zu der Rechnung bzw. dem Ergebnis kam ich hinterher auch noch.
Hat aber solang gedauert bis ich darauf kam >_<.
Trotzdem bedanke ich mich , Danke^^.
Nur bei den restlichen Aufgaben (b und c) bin ich immer noch ratlos. |
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Tim259
Anmeldungsdatum: 31.03.2017
Beiträge: 30
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| Tim259 Verfasst am: 27. Jan 2019 15:46 Titel: |
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Entschuldige für den Doppelspost  , aber ich muss meinen Beitrag ergänzen.
Und zwar bin ich mir Sicher die Aufgabe mit der Kraft selbstständig gelöst UND verstanden zu haben.
In den folgenden 2 Bildern habe ich den Lösungsweg "dokumentiert":
https://www.bilder-upload.eu/bild-306b32-1548600230.jpg.html
https://www.bilder-upload.eu/bild-3774e5-1548600322.jpg.html
Ich brauche nur eine Experten Meinung ob mein Lösungsweg richtig ist und ich nicht durch Zufall auf das Ergebnis gekommen bin oder ob es eine Alternative gibt.
Um sicherzugehen ob ich es ganz verstanden habe.
ps. aber Aufgabe 3 bei mir geht echt nichts  ^^
Da brauch ich wirklich einen hilfreichen Ansatz |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Jan 2019 11:18 Titel: |
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| Tim259 hat Folgendes geschrieben: | Ekin = Epot => 1/2 * m * v^2 = G* Me *m/ r
// G ist die Gravitationskonstante
Nach r umgestellt (mit dem Erdradius addiert) kam ich nicht zur Lösung. |
Zur Bestimmung der potentiellen Energie muss die Gravitationskraft über den Radius von R bis R+h integriert werden (R=Erdradius). Wenn ich das richtig verstehe, hast Du aber von R bis unendlich integriert. Da kann natürlich nichts Richtiges herauskommen. |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 29. Jan 2019 16:57 Titel: |
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@Tim259
Zu Aufgabe 2:
Es war nach den Kräften gefragt mit denen die Schlittschuhläufer
auf einander wirken. Den Massenmittelpunkt brauchst du dafür
nicht. Wie du richtig bemerkt hast, wirkt auf beide die selbe Seil-
kraft, also haben die Kräfte, die die beiden aufeinander ausüben
den selben Betrag. Um diesen Kraftbetrag zu bestimmen, brauchst
du die Beschleunigungen der beiden Läufer. Also muss gelten:
Du hast also zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Jan 2019 18:06 Titel: |
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| autor237 hat Folgendes geschrieben: | Um diesen Kraftbetrag zu bestimmen, brauchst
du die Beschleunigungen der beiden Läufer. |
Aber die braucht er nicht explizit auszurechnen. Ich würde ja eher so rechnen:
Nach F auflösen. Fertig. |
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Tim259
Anmeldungsdatum: 31.03.2017
Beiträge: 30
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| Tim259 Verfasst am: 31. Jan 2019 15:05 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | autor237 hat Folgendes geschrieben: | Um diesen Kraftbetrag zu bestimmen, brauchst
du die Beschleunigungen der beiden Läufer. |
Aber die braucht er nicht explizit auszurechnen. Ich würde ja eher so rechnen:
Nach F auflösen. Fertig. |
ahhh a nach F auflösen.
Wär ich vielleicht auch darauf gekommen wenn ich im Vorfeld Bedacht hätte , dass die Massen addiert die selbe Strecke zurücklegen müssen. NVM^^.
Aber nun zu 3,
ich komme auf die Gleichung:
1/2 *v^2 * m = G * Me *m / (r+h)
ich forme nach h um und komme trotzdem nicht auf das Ergebnis.
Ich habe keine Erfahrung mit dem Integral in der Physik, daher habe ich den zusammenhang nicht ganz verstanden. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 31. Jan 2019 16:02 Titel: |
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| Tim259 hat Folgendes geschrieben: | | ich forme nach h um und komme trotzdem nicht auf das Ergebnis. |
Natürlich nicht. Denn jetzt hast Du die Gravitationskraft von R+h bis unendlich integriert. Stattdessen musst Du von R bis R+h (R=Erdradius) integrieren. Hatte ich Dir das nicht schon gesagt? |
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Tim259
Anmeldungsdatum: 31.03.2017
Beiträge: 30
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| Tim259 Verfasst am: 31. Jan 2019 16:19 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Tim259 hat Folgendes geschrieben: | | ich forme nach h um und komme trotzdem nicht auf das Ergebnis. |
Natürlich nicht. Denn jetzt hast Du die Gravitationskraft von R+h bis unendlich integriert. Stattdessen musst Du von R bis R+h (R=Erdradius) integrieren. Hatte ich Dir das nicht schon gesagt? |
Ja das hast du, nur wie geschrieben. Ich habe noch nie mit Integralen in der Physik gerechnet, auch wenn ich mir es bei manchen DIngen vorstellen kann. Ist bei der Aufgabe etwas schwierig.Daher bitte ich um verständnis^^
D.h ich muss nun Wirklich mit einem Integral im Nenner rechnen?
Also Ekin = G* m * me/ integral a=R+h, b=R,
in richtung R integrieren? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 31. Jan 2019 16:32 Titel: |
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| Tim259 hat Folgendes geschrieben: | | D.h ich muss nun Wirklich mit einem Integral im Nenner rechnen? |
Nein, Du musst die Gravitationskraft über r integrieren. Denn Du willst ja die potentielle Energie (Kraft mal Weg) ausrechnen, um sie mit der kinetischen Anfangsenergie gleichsetzen zu können.
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Tim259
Anmeldungsdatum: 31.03.2017
Beiträge: 30
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| Tim259 Verfasst am: 31. Jan 2019 19:17 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Tim259 hat Folgendes geschrieben: | | D.h ich muss nun Wirklich mit einem Integral im Nenner rechnen? |
Nein, Du musst die Gravitationskraft über r integrieren. Denn Du willst ja die potentielle Energie (Kraft mal Weg) ausrechnen, um sie mit der kinetischen Anfangsenergie gleichsetzen zu können.
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Nach langer Rechnerei, in dem Integriert habe ,nach h umgestellt, Einheiten festgelegt habe kam ich erstaunlicherweise echt auf die Lösung.
Aber nachdem berechnen stellte ich auch fest dass ich beim Integrieren auf die Formel für die Arbeit Wg im Gravitationsfeld kam.
Womit ich die Gleichung nun verstand und echt was neues dazu gelernt habe.
Sonst wär es wohl zu einfach gewesen. Bin echt erstaunt, du bist klasse^^.
Danke.
Edit;
Autor237; Auch dir danke ich für deinen guten Lösungsvorschlag |
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