Kraft, um 35kg 2m weit zu treten

Janinho · Anmeldungsdatum: 09.02.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein Zeuge will gesehen haben, dass ein anderer einen 35kg schweren Schäferhund aus dem Stand mit dem Fuß in einem Bogen 2m weit befördert hat.
Ist das möglich? Ich denke, nein, aber wie kann man beweisen, dass diese Behauptung nicht stimmen kann?
Bonusaufgabe: durch einen Vergleich einem Laien einen Bezug dazu geben smile

Meine Ideen:
Also, mein Ansatz ist, im Sinne des Zeugen einen optimalen Winkel von 45° anzunehmen, aber interessant wäre auch die Variation bei einem 30° Winkel. smile

Also kenne ich:
Gewicht "Objekt" 35kg
"Wurfweite" 2m
Alpha 45°

Jetzt kann ich die Anfangsgeschwindigkeit des Hundes v0 berechnen.

Dann nehme ich an, dass der Fuß des Treters 3kg wiegt und die 35 kg von Null auf diese Anfangsgeschwindigkeit bringen muss und.... bin ratlos, wie ich daraus irgendwie einen Beweis der Absurdität dieser Aussage konstruiren kann. Big Laugh

Wer kann mir helfen? Big Laugh

Vielen Dank für Tipps!!!
LG Janinho

Derselbejaninho · Gast

Hallo zusammen,
ich dachte, für einen Profi hier ist das eine Sache von Sekunden, mir zu sagen, wie man es richtig macht. Aber dann denke ich einfach laut und hoffe, dass mich bald jemand korrigiert Augenzwinkern

Also, zu der Anfangsgeschwindigkeit des Hundes ergibt sich in meiner Rechnung bei einer Wurfweite von 2m und einem Winkel von 45! bzw. 30°:

V0= WRZ (sw * g / sin 2a) =
WRZ (2 * 9,81 / sin 2*45) = 4,4924 m/s oder mehr als 15,9 km/h
WRZ (2 * 9,81 / sin 2*30) = 4,7597 m/s oder mehr als 17,1 km/h

Nun ist die Beschleunigungsstrecke des Hundes bei einem Aufprall extrem kurz, würde ich vermuten. Der Körper gibt ein wenig nach, und nach s = 10cm muss er bei einer gleichmäßigen Beschleunigung die Anfangsgeschwindigkeit der Wurfweite erreicht haben... aber mir fehlt auch eine Zeit t...
-> aber vor allem, so etwas sind nur Annahmen, es ist kein Beweis. unglücklich

Hat da jemand eine Idee?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

immernochJaninho · Gast

Naja, also ein wenig selber gedacht habe ich ja schon... aber das letzte Mal habe ich mich wohl in der 10 Klasse mit so etwas befasst, davon weiß ich nix mehr. Augenzwinkern

Ich war auch schon ein Stück weiter seit meinem letzten Post:

Kraft zur Beschleunigung eines 35kg Körpers innerhalb von 10 cm:
m=35kg
v=4,4924 m/s
s=0,1m
F = 35kg * v2/2s = 3531,79 N
a=100,908 m/s2 oder 10,09 G

Kraft zur Beschleunigung eines 35kg Körpers innerhalb von 30 cm:
F = 35kg * v2/2s = 1177 N
a=33,63 m/s2 oder 3,36 G

Aber so richtig überzeugt bin ich von so einer Beweisführung (noch) nicht. Bei 10 G hätte ein Hund wohl nicht überlebt, könnte man schließen.

Und bestimmt vernachlässige ich noch irgendetwas, oder?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

ichbinjaninho · Gast

Ja, ich habe jetzt eine Rechnung. Aber was ist der Bezug zur Realität? Wie viel sind 3,5 kN?
Ein ausgewachsener Alligator soll wohl mit 10kN beißen. Aber das macht es nicht begreiflicher.
Wie kann man einem Laien 3,5kN begreiflich machen?
Kann man ausschließen, dass ein Mann 3,5kN mit seinem Fuß aufbringen kann?

Kann man irgendwie einen rein mathematischen Beweis anführen, ohne die Annahme, dass die Beschleunigung des Hundes gleichmäßig über 10 cm stattfindet?
im Prinzip hat man nur das Gewicht von 35kg und die Distanz von 2m. unglücklich

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3252

Wenn die Person auf den Hund eine Kraft ausübt wirkt also reactio die gleiche Kraft vom Hund auf den Mann entgegengesetzt gleich groß.

Würde der Mann auf Glatteis stehen würde diese Kraft von Hund auf den Mann, den Massenmittelpunkt des Mannes in die entgegengesetze Richtung beschleunigen, wenn er unter Haftreibung steht ist die maximale Kraft

die diese Beschleunigung unterbinden kann.

kannsd ja mal abschätzen ob der Mann dadurch nicht selbst massiv trotz Reibung zurückfliegen müsste, mußt halt ne Zeit schätzen.

Auf Glatteis hätte der Mann denselben Impuls entgegengesetzt wie der Hund, davon die Reibkraft mal Stosszeit abgezogen, ka Ahnung schätz 1Sekunden bleibt dann noch genug impuls über würds ihn selber zurückhauen.