Schiefe Ebene, Reibung, Energie- und Impulserhaltung

Elect-Rick · Anmeldungsdatum: 11.01.2021 Beiträge: 56

Eine Skisprungschanze in den Alpen hat eine Schräge (Anlauf) mit einer Neigung von α = 37° und einer Länge von s = 82 m. Der Springer startet mit v0 = 0 m/s und hat am Ende der Schräge und beim Absprung aus der Horizontalen eine Geschwindigkeit von va = 30,7 m/s (Reibung auf der Horizontalen (Schanzentisch) vernachlässigbar).

a) Berechnen Sie den Gleitreibungskoeffizienten und die Beschleunigung auf der Schrägen!

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Skispringers nach Betrag und Richtung nach t = 2 s Flugzeit!

c) Der Schanzentisch wurde nicht vom Neuschnee geräumt. Beim Absprung fährt der Skispringer vollkommen unelastisch in den Schnee und vergrößert die Absprungmasse um 10%. Wie groß ist die neue Absprunggeschwindigkeit?

Sind meine Überlegungen soweit richtig?

a) Um die Höhe zu bestimmen, rechnet man tan(α) * s

Dann mit Energieerhaltung den Gleitreibungskoeffizenten bestimmen und FH - FR = m * a nach a umstellen und berechnen.

b) Hier habe ich keinen Ansatz gefunden...

c) Impulserhaltung, also m1 * v1 = (m1+m2) * u

Aber wie kommt man damit weiter? Nach v1 umstellen?

Danke für eure Hilfe!

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6115 Wohnort: jwd

zu a)
Gleitreibungskoeffizient
Deine Höhenbestimmung ist nicht richtig.
Richtig: h = s*sin(alpha)

Welche potentielle Energie hat der Skispringer am Startpunkt?
Wie hoch ist seine kinetische Energie beim Absprung?

Die Differenz ist die ......

Beschleunigung
Welche Kräfte wirken parallel zum Hang?
Aus der Differenz lässt sich die Beschleunigung ermitteln.

zu b)
Wie hoch ist die Geschwindigkeit in x- und y-Richtung?
Aus dem Geschwindigkeitsdreieck v_x, v_y und v kannst Du Betrag und Richtung von v bestimmen.

zu c)
Wie lautet die Formel für rrden unelastischen Stoss?
v_1 = Skispringer ist gegeben. v_2 = Schnee = 0.
v' = Springer + Schnee

Kommst Du damit weiter?