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Nachricht |
Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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 Physikmechanik Verfasst am: 03. März 2021 12:40 Titel: Kraft bei Sprung von Sprungbrett |
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Meine Frage:
Hallo, ich habe eine Frage bezüglich einer Aufgabe zur Mechanik.
Es geht darum, dass ein Mensch von einem Sprungbrett ins Wasser springt. Wir sollen berechnen welche Kraft auf den Menschen einwirkt wenn er im Wasser abgebremst wird.
Meine gegebenen Werte sind:
m= 40kg
Höhe Sprungbrett= 5m
Bremsweg/s = 4m Geschwindigkeit wird hier auf 0 abgebremst.
gleichmäßig beschleunigte Bewegung
ohne Rücksicht auf räumliche Ausdehnung
Meine Ideen:
Ich denke mal das man die Gewichtskraft benötigt (nach meiner Rechnung sind das 392,4 N).
Ansonsten fällt mir im Moment nichts ein. Hat eventuell jemand eine Formel oder einen Ansatz für mich? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 03. März 2021 12:53 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit (freier Fall). Dann berechne über den Bremsweg die Bremszeit. Aufprallgeschwindigkeit durch Bremszeit ist Bremsbeschleunigung. Bremsbeschleunigung mal Masse ist Bremskraft.
Viele Grüße
Steffen |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 03. März 2021 14:05 Titel: |
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Mit dem Energieerhaltungssatz kommst Du direkt zu der Löäsung:
Potentielle Energie des Springers = Bremsarbeit |
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 03. März 2021 14:05 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Willkommen im Physikerboard!
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit (freier Fall). Dann berechne über den Bremsweg die Bremszeit. Aufprallgeschwindigkeit durch Bremszeit ist Bremsbeschleunigung. Bremsbeschleunigung mal Masse ist Bremskraft.
Viele Grüße
Steffen |
Also wäre das :
V= Wurzel2*g*s = 2*9,81*5 = 9,9 m/s
t= 2*4/9,9 =0,8 sek
a=9,9/0,8= 12,37m/s^2
F=12,37*40=495 N
Antwort: Auf den Menschen wirkt eine Kraft von 495 N wenn er im Wasser abgebremst wird.
Ist das so richtig?
Vielen Dank schonmal für die schnelle Antwort! |
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 03. März 2021 14:11 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | Mit dem Energieerhaltungssatz kommst Du direkt zu der Löäsung:
Potentielle Energie des Springers = Bremsarbeit |
Und wie würde ich dann am Ende auf die Kraft die auf den Springer wirkt kommen?
(Sorry wenn die Frage dumm ist) |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 03. März 2021 14:21 Titel: |
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| Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: | | Ist das so richtig? |
Ja, perfekt!
| Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Potentielle Energie des Springers = Bremsarbeit |
Und wie würde ich dann am Ende auf die Kraft die auf den Springer wirkt kommen? |
Arbeit ist Kraft mal Weg. Und der Weg ist der Bremsweg.
Viele Grüße
Steffen |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 03. März 2021 14:32 Titel: |
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| Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | Mit dem Energieerhaltungssatz kommst Du direkt zu der Löäsung:
Potentielle Energie des Springers = Bremsarbeit |
Und wie würde ich dann am Ende auf die Kraft die auf den Springer wirkt kommen?
(Sorry wenn die Frage dumm ist) |
m * g * h = F * s
F = |
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 04. März 2021 17:55 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Willkommen im Physikerboard!
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit (freier Fall). Dann berechne über den Bremsweg die Bremszeit. Aufprallgeschwindigkeit durch Bremszeit ist Bremsbeschleunigung. Bremsbeschleunigung mal Masse ist Bremskraft.
Viele Grüße
Steffen |
Wenn ich dann zum Beispiel doppelt so hohes Brett und auch eine doppelt so große Masse habe ist es dann normal, dass am Ende eine Kraft von 1966 Newton herauskommt? Das hört sich irgendwie unglaublich viel an ... |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 04. März 2021 19:45 Titel: |
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| Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: |
Wenn ich dann zum Beispiel doppelt so hohes Brett und auch eine doppelt so große Masse habe ist es dann normal, dass am Ende eine Kraft von 1966 Newton herauskommt? Das hört sich irgendwie unglaublich viel an ... |
Setze in die Energiegleichung die doppelte Masse und die doppelte Höhe ein, dann erhältst Du direkt dieses Ergebnis.
Oder im Kopf gerechnet: Doppelte Masse * Doppelte Höhe ergibt 4-fache Kraft. |
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 08. März 2021 15:42 Titel: Mechanik |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Willkommen im Physikerboard!
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit (freier Fall). Dann berechne über den Bremsweg die Bremszeit. Aufprallgeschwindigkeit durch Bremszeit ist Bremsbeschleunigung. Bremsbeschleunigung mal Masse ist Bremskraft.
Viele Grüße
Steffen |
Wie würde ich das machen wenn ich noch die Anfangsgeschwindigkeit bei der Abbremsbewegung beachten muss? |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 08. März 2021 16:30 Titel: Re: Mechanik |
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| Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: | | Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Willkommen im Physikerboard!
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit (freier Fall). Dann berechne über den Bremsweg die Bremszeit. Aufprallgeschwindigkeit durch Bremszeit ist Bremsbeschleunigung. Bremsbeschleunigung mal Masse ist Bremskraft.
Viele Grüße
Steffen |
Wie würde ich das machen wenn ich noch die Anfangsgeschwindigkeit bei der Abbremsbewegung beachten muss? |
Am einfachsten wieder mit dem Energieerhaltungssatz: Die kinetische Energie zur potentiellen addieren.
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 08. März 2021 16:31 Titel: Re: Mechanik |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: | | Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Willkommen im Physikerboard!
Berechne die Aufprallgeschwindigkeit (freier Fall). Dann berechne über den Bremsweg die Bremszeit. Aufprallgeschwindigkeit durch Bremszeit ist Bremsbeschleunigung. Bremsbeschleunigung mal Masse ist Bremskraft.
Viele Grüße
Steffen |
Wie würde ich das machen wenn ich noch die Anfangsgeschwindigkeit bei der Abbremsbewegung beachten muss? |
Am einfachsten wieder mit dem Energieerhaltungssatz: Die kinetische Energie zur potentiellen addieren.
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und wie würde ich es mit dem "längeren" Rechenweg machen wenn ich alles einzeln berechne? |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 08. März 2021 16:51 Titel: Re: Mechanik |
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| Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: |
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und wie würde ich es mit dem "längeren" Rechenweg machen wenn ich alles einzeln berechne?
Da rechnest Du Dir 'nen Wolf:
1. Aufgprallgeschwindigkeit
2. Bremsweg
3. Bremszeit
t aus Bremsweg durch Lösen der quadratischen Gleichung ermitteln.
4. Beschleunigung
5. Kraft
Viel Spass beim Rechnen 
Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 08. März 2021 17:46, insgesamt einmal bearbeitet |
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 08. März 2021 17:07 Titel: Re: Mechanik |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: |
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und wie würde ich es mit dem "längeren" Rechenweg machen wenn ich alles einzeln berechne?
Da rechnest Du Dir 'nen Wolf:
1. Aufgprallgeschwindigkeit
2. Bremsweg
3. Bremszeit
t aus Bremsweg durch Lösen der quadratischen Gleichung ermitteln.
4. Beschleunigung
5. Kraft
Viel Spass beim Rechnen |
Und beim Energieerhaltungssatz würde ich einfach nach F umstellen? |
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Physikmechanik
Anmeldungsdatum: 03.03.2021
Beiträge: 22
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| Physikmechanik Verfasst am: 08. März 2021 17:08 Titel: Re: Mechanik |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: |
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und wie würde ich es mit dem "längeren" Rechenweg machen wenn ich alles einzeln berechne?
Da rechnest Du Dir 'nen Wolf:
1. Aufgprallgeschwindigkeit
2. Bremsweg
3. Bremszeit
t aus Bremsweg durch Lösen der quadratischen Gleichung ermitteln.
4. Beschleunigung
5. Kraft
Viel Spass beim Rechnen |
Und wie würde ich überhaupt zu v0 kommen wenn das nicht gegeben ist? |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 08. März 2021 17:15 Titel: Re: Mechanik |
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[quote="Physikmechanik"][quote="Mathefix"] | Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: |
Und wie würde ich überhaupt zu v0 kommen wenn das nicht gegeben ist? |
Du hast doch gefragt, wie eine gegebene Anfangsgeschwindigkeit v_0 zu berücksichtigen ist. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 08. März 2021 17:17 Titel: Re: Mechanik |
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[quote="Physikmechanik"] | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Physikmechanik hat Folgendes geschrieben: |
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Und beim Energieerhaltungssatz würde ich einfach nach F umstellen? |
Ja. |
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