Würfel fällt aus Höhe h ins Wasser

toxicomanie · Anmeldungsdatum: 30.04.2013 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein Würfel mit der kantenlänge 10 cm aus einem Material der Dichte 1200 kg/m^3 wird von einer Brücke aus in einen Fluss fallen gelassen und trifft nach 20 m auf der Wasseroberfläche auf.
Nach welcher Zeit trifft er auf die Wasseroberfläche?
Um wie viel Meter wird der Würfel abgetrieben, bis er auf dem Grund des 5m tiefen Flusses auftrifft, wenn die Geschwindigkeit des Flusses 12 m/s beträgt?

Meine Ideen:
Teilaufgabe 1 konnte ich bereits lösen, der Würfel trifft nach t=wurzel(2*h/t) auf die Wasseroberfläche;
aber den zweiten Teil der Aufgabe verstehe ich nicht, obwohl ich sogar einen Lösungsansatz vorgegeben bekommen habe. Es wird hier zunächst die Anfangsgeschwindigkeit des Würfels im wasser berechnet durch wurzel(2*g*h), anschließend durch ein Kräftegleichgewicht von Fgesamt=Fgravitation-Fauftrieb die Beschleunigung im Wasser von 1,67 m/s^2 berechnet, und mithilfe der Gleichung zur Berechnung einer Strecke wird die maximale Zeit bis zum Auftreffen berechnet; die Gleichung sieht folgendermaßen aus:

xmax=0,5*a*tmax^2+vo*tmax

Laut Lösung soll das ganze zur Mitternachtsformel umgeformt und tmax bestimmt werden, was sich zusammen mit der Flussgeschwindigkeit dann zu guter letzt zu y=12m/s*tmax=8m verrechnet.

Meine Frage lautet nun ganz konkret: was setzt meine Lehrerin da bloß für xmax ein? ich habe die Aufgabe wieder und wieder durchgelesen und zweifle langsam an meinem Verstand! ich habe die Zahlenwerte zurückgerechnet, irgendwoher muss sie die Weisheit haben, dass xmax ungefähr 13,9m beträgt, aber das kann sie sich ja nicht einfach ausgedacht haben! Bitte helft mir, ich stehe auf dem Schlauch und hab schon eine schlaflose Nacht hinter mir.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

toxicomanie_1 · Gast

sorry da hast du wohl recht, soll natürlich t=wurzel(2*h/g) heißen.

aber meine frage ist immer noch, was ich für xmax einsetzen soll, also für die maximale strecke in x-richtung? da ist einfach nichts angegeben!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861