Schiefer Wurf Konfettikanone

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

Meine Frage:
Lars und Lea sind das Königspaar beim Karneval in Kapatutta. Sie fahren mit ihrem Wagen am Fenster von Tabea vorbei. Das Königspaar zielt mit der Konfettikanone aufs Fenster.

Tabea steht auf einer Höhe von 5.5 m, die Kanone bei 1.5 m. Der horizontale Abstand beträgt 6 m. Die Kanone wird unter einem Winkel von 51 ° abgeschossen. Die Geschosse (Schokolade) haben eine Geschwindigkeit von v= 20 m/s (diese sind so aerodynamisch geformt, dass sie so gut wie keine Geschwindigkeit verlieren.

1 Die Anfangsgeschwindigkeit der Schokolade in km/h beträgt

Antwort ---- km/h.

2 Die Geschwindigkeit in horizontaler Richtung berechnet man durch
vH=v * sin ( alpha) oder vH=v * cos ( alpha) oder vH=v * tan ( alpha)

3 Die horizontale Geschwindigkeit beträgt danach ---- m/s, die vertikale
Geschwindigkeit beträgt ------m/s.

4 Die Zeit zur Überbrückung der horizontalen Entfernung von 6 m beträgt dann ---s.

5 Die y-Position zu diesem Zeitpunkt berechnet sich zu ------m

6 Die maximale Höhe ist genau da, wo die Geschwindigkeit nach oben und unten null ist. Dies könnte man auch erreichen, indem man {:MHRS:=die Ableitung bildet und 0 setzt~die Strecke durch die Zeit dividiert ~für die Zeit das Maximum berechnet}. Die Schokolade wäre also nach ----s an der höchsten Stelle und zwar bei einer Höhe von -----m. In dieser Zeit hätte die Schokolade eine Strecke von ----m zurückgelegt.

7 Die Schokolade hätte nach ------s den Boden erreicht und wäre -----m weit gekommen.

Meine Ideen:
die lücken müssen ausgefüllt werden. Ich hoffe, dass jemand mir helfen kann:) dankeschön Fröhlich

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Willkommen im Physikerboard!

Dann fangen wir mal mit der 1 an. Rechne 20m/s in km/h um.

Viele Grüße
Steffen

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

Hallo,

72 km/h oder?

Dankeschön

LG

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Prima!

Dann weiter. Wie berechnet sich die horizontale Komponente?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

Ich weiß es leider nicht

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Dann schau in Deine Formelsammlung, da steht's.

Oder auf Wiki.

Oder stell Dir ein rechtwinkliges Dreieck vor, zeichne es am besten hin. Die Hypotenuse ist die Geschwindigkeit, die Ankathete der Horizontalteil, die Gegenkathete der Vertikalteil. Siehst Du das? Wie wird die Ankathete berechnet?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

vielleicht mit

Vh/V = cos(x)

= cos (51°)

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

"Vielleicht" gibt es in der Physik nicht, aber Deine Antwort ist korrekt.

Ok, dann gleich weiter. Was kommt bei 3 raus?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

Hoizontal = 12,58 m/s

Vertikal = 15,542 m/s

dankeschön

LG

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Sehr schön. Mit diesen Erkenntnissen kannst Du nun auch die 4 lösen.

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

Wie?

Dankeschön

LG

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wenn sich etwas mit 12,58 m/s horizontal bewegt, wie lange braucht es für sechs Meter?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

6m / 10m/s = 0,6 s

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wieso auf einmal 10m/s?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

sorry ich meinte 12,58

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

also = 0,476

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

...Sekunden. Richtig.

Gut, dann analog an die Nummer 5.

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

was soll man da rechnen

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Setz die 0,476s in die Formel für den senkrechten Wurf (das ist nämlich die Vertikalkomponente eines schiefen Wurfs) ein. Steht auch in Deiner Formelsammlung. Hier hast Du nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Gegenbeschleunigung von der Schwerkraft. Und es ist auch schon eine Anfangshöhe gegeben. Alles einsetzen, ausrechnen.

Ich schau es mir dann morgen an. Gute Nacht!

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

6,38 habe ich ausgerechnet

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

...Meter. Richtig.

Gut, dann an die Nummer 6. Irgendwelche Ideen?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

Ja also die Schokolade wäre also nach 1,58 Sekunden an der höchsten Stelle und zwar bei einer Höhe von 19,87 Meter in dieser Zeit hätte die Schokolade eine Strecke von 1,56 Meter zurückgelegt.

Aber die letzten 2 Lücken habe ich gar nicht verstanden

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Da hab ich etwas andere Zahlen. Wie hast Du das gerechnet?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

ich habe eigentlich mit den ormeln gerechnet aber wenn die falsch ist, dann habe ich nicht verstanden.

kannst du mir erkären, was ich machen soll.

und die richtige Lösungen muss ich bis heute 00:00 abgeben. es wäre super wenn du mir die richtige Lösungen von den 6. und 7. Aufgaben geben könntest smile

vielen lieben Dank Augenzwinkern

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Die Formel solltest Du richtig haben, denn die 6,38 Meter stimmen ja.

Also

Hast Du die auch so? Und wie hast Du dann gerechnet? Das müssen wir wissen, damit wir den Fehler finden.

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

ja die habe ich auch so

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wie hast Du dann gerechnet?

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

ich glaube ich habe mich verrechnet

ich rechne lieber nochmal

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Nein, ich habe mich verrechnet, sorry. Die 1,58s sind korrekt. Nur die Höhe stimmt nicht.

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

was ist denn v

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Hier die anfängliche Vertikalgeschwindigkeit, also 15,542m/s.

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

ist die Anfangshöhe 7 oder 4

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Weder noch. Laut Aufgabe steht die Kanone auf einer Höhe von 1,5m.

Damit sollte dann alles klar sein. Setz die quadratische Gleichung auf Null und löse sie mit pq nach t auf, dann hast Du die Wurfzeit. Setz diese Flugzeit in die Gleichung ein, dann bekommst Du die Wurfweite.

Gute Nacht!

Mamihey · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 18 Wohnort: deutschland

es tut mir leid, Sie denken Wahrscheinlich, dass ich sehr doof bin aber ich weiß es nicht was ich jetzt hier mit dieser formel ausrechne bzw. welche werte ich einsetzen soll

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Vielleicht habt Ihr solche Aufgaben in Physik und eben auch in Mathe zuwenig geübt, dafür hätte der Lehrer sorgen müssen.

Wie gesagt, Du musst nur die quadratische Gleichung lösen. Hast Du die pq-Formel oder die abc-Formel in Mathe schon gehabt? Sonst müsstest Du mit der quadratischen Ergänzung arbeiten. Oder wo genau ist das Problem?