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Physik zum Glück abgewähl
Anmeldungsdatum: 09.05.2020
Beiträge: 1
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 Physik zum Glück abgewähl Verfasst am: 09. Mai 2020 22:27 Titel: Fußballer fängt Fußball |
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Meine Frage:
Hallo liebe Forumsteilnehmer,
ich habe folgende Aufgabenstellung, bei der ich mir unsicher in der Antwort bin. Sie lautet:
Ein Torwart (70 kg) fängt im vertikalen Sprung, ohne Bodenkontakt, einen Ball (350 g), der mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h auf ihn zufliegt.
a.) Wie groß ist der Impuls des Balls während des Fluges?
b.) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Torwarts beim Fangen des Balles?
Meine Ideen:
zu a: p = m*v = 0,35 kg * 25 m/s = 8,75 kgm/s
zu b: Hier verstehe ich nicht, ob nur nach der Horizontalgeschwindigkeit gesucht wird (die durch den gefangenen Ball entsteht), oder auch nach der momentanen Vertikalgeschwindigkeit.
Der Impuls des Balles wird ja auf den Torwart übertragen und dadurch gilt:
Impuls Ball = Impuls Torwart
8,75 kgm/s = 70 kg * Geschwindigkeit Torwart
Geschwindk. TW = 0,125 m/s = 0,45 km/h.
Da ja nicht benannt worden ist, mit welcher Energie sich der Torwart abstößt, habe ich mich gefragt, ob der Sprung in der Aufgabe enthalten ist, um anzuzeigen, dass quasi auf einen mehr oder weniger reibungsfreien Körper ein Impuls übertragen wird, oder ob hier nach einer allgemeinen Geschwindigkeitsangabe gefragt wird?
Zur Vertikalgeschwindigkeit fällt mir da nur ein, dass bei gegebener Gesamtenergie des Abstoßes, die potentielle Energie beim Zeitpunkt des Fangens abgezogen werden und man dadurch mit der Formel
E(kin)=1/2 mv² nach v auflösen kann. Oder übersehe ich hier eine mögliche Lösung mit konkreten Zahlen?
Vielen Dank im Voraus für jede Hilfe! |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 09. Mai 2020 22:57 Titel: |
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| Physik zum Glück abgewähl hat Folgendes geschrieben: | | zu a: p = m*v = 0,35 kg * 25 m/s = 8,75 kgm/s |
Richtig.
| Physik zum Glück abgewähl hat Folgendes geschrieben: | zu b: Hier verstehe ich nicht, ob nur nach der Horizontalgeschwindigkeit gesucht wird (die durch den gefangenen Ball entsteht), oder auch nach der momentanen Vertikalgeschwindigkeit.
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Da zum Sprung des Torwarts nichts weiter gesagt ist, solltest Du davon ausgehen, dass der eigentliche Stoß (es handelt sich ja um einen Stoßvorgang) genau in dem Moment stattfindet, in dem der Torwart sich in seiner höchsten Sprungposition befindet, seine vertikale Geschwindigkeit also null ist.
| Zitat: | | Der Impuls des Balles wird ja auf den Torwart übertragen |
Nein, ncht vollständig, sondern nur zum Teil. Unmittelbar nach dem Stoß haben Torwart und Ball dieselbe Geschwindigkeit (und zwar in horizontaler Richtung). Und diese Geschwindigkeit sollst Du bestimmen. |
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Physik z.G.a.
Gast
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| Physik z.G.a. Verfasst am: 09. Mai 2020 23:46 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Nein, ncht vollständig, sondern nur zum Teil. Unmittelbar nach dem Stoß haben Torwart und Ball dieselbe Geschwindigkeit (und zwar in horizontaler Richtung). Und diese Geschwindigkeit sollst Du bestimmen. |
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Wegen dem Hinweis mit derselben Geschwindigkeit habe ich nochmal gerechnet:
Ist das ein unelastischer Stoß? Dann es wäre doch
p' = (Masse TW + Masse Ball) * v (Geschwindigkeit nach Stoß)
v = 8,75 / (70 + 0,35) = 0,124 m/s
Habe ich das so richtig verstanden?
Danke im Voraus! |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 09. Mai 2020 23:50 Titel: |
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| Physik z.G.a. hat Folgendes geschrieben: | | Habe ich das so richtig verstanden? |
Ja. |
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Physik z.G.a.
Gast
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| Physik z.G.a. Verfasst am: 10. Mai 2020 00:06 Titel: |
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Super, dankeschön! |
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