| Autor |
Nachricht |
Dingo
Anmeldungsdatum: 31.10.2016
Beiträge: 1
|
 Dingo Verfasst am: 31. Okt 2016 10:32 Titel: Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit |
 |
|
Meine Frage:
Ich möchte wissen, wie man die Anfangsgeschwindigkeit und Winkel eines Objekts ausrechnet,dass aus einem Flugzeug geschmissen wird, welches in 113,5 m Höhe mit einer Geschwindigkeit von 166,17 m/s fliegt. Das Paket landet nach 4,81 s und 800m in einem Winkel von 45° auf der Erde.
Meine Ideen:
noch keine |
|
 |
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 31. Okt 2016 11:13 Titel: |
|
|
Offenbar handelt es sich um diese Aufgabe:
http://www.physikerboard.de/htopic,49702,kiste.html
Allerdings hast Du daraus falsche Zwischenergebnisse entnommen. Mit den von Dir hier vorgegebenen Zahlenwerten würde das Flugzeug horizontal fliegen, was es laut originaler Aufgabenstellung nicht tut. Der Winkel zur Vertikalen wäre nach Deinen Zahlen also 90° bzw. zur Horizontalen 0°.
Wieso Du nach der Geschwindigkeit fragst, wenn Du sie doch selbst vorgibst, ist ein bisschen verwirrend. Ich fürchte, Du hast Die Aufgabe nicht richtig verstanden. |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 31. Okt 2016 11:56 Titel: |
|
|
Ja, tatsächlich handelt es sich um die gleiche Aufgabe.
Mir fehlt eigentlich nur noch der Winkel des Flugzeugs nach dem Abwurf.
Ich entnehme deiner Antwort das die Anfangsgeschwindigkeit vertikal gleich der Horizontalgeschwindigkeit ist.
Aber wie berechnet man den Winkel? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 31. Okt 2016 12:08 Titel: |
|
|
| RO hat Folgendes geschrieben: | | Ich entnehme deiner Antwort das die Anfangsgeschwindigkeit vertikal gleich der Horizontalgeschwindigkeit ist. |
Nein, nach Deinen Zahlen ist die vertikale Anfangsgeschwindigkeit Null. Wie wäre ich sonst auf die Aussage gekommen, dass das Flugzeug horizontal fliegt?
Wenn Du tatsächlich die originale Aufgabe lösen willst, musst Du schon die richtigen Zahlen verwenden. Dazu gehört allerdings, dass Du die Aufgabe überhaupt verstehst. Und dazu gehört wiederum, dass Du den Lösungsweg strukturierst, d.h. dass Du Dir klar machst, in welcher Reihenfolge Du die gesuchten Größen aufgrund welcher physikalischen Gesetzmäßigkeiten bestimmen kannst. |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 31. Okt 2016 15:18 Titel: |
|
|
ja und deshalb benötige ich Deine Hilfe.
1.habe ich über die gegebene Kraft und Zeit beim Aufprall die Geschwindigkeit
von 235m/s=47000N*0,1s erhalten
2.die 235m/s durch Wurzel2 geteilt und die Horizontale Geschwindigkeit
166,17m/s bekommen
3.die Flugzeit aus 800m/166,17m/s=4,81s errechnet
4.die Flughöhe aus h=0,5*gt²=113,5m bestimmt.
und nun geht es nicht weiter und ich brauche Unterstützung.
Vielen Dank dafür |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 31. Okt 2016 16:13 Titel: |
|
|
| Zitat: | | 4.die Flughöhe aus h=0,5*gt²= ... |
Bei diesem Ansatz setzt Du eine horizontale Flugrichtung des Flugzeugs voraus. Also wäre die Frage nach dem Anfangswinkel überflüssig. Welcher Ansatz ist also der richtige? |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 31. Okt 2016 17:22 Titel: |
|
|
|
Der Ansatz über den schiefen Wurf? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 31. Okt 2016 17:39 Titel: |
|
|
|
Im Prinzip ja. Aber zur Bestimmung der Höhe betrachtest Du ja nur die vertikale Bewegungsrichtung. Also geht es in diesem Zusammenhang um den freien Fall (mit Anfangsgeschwindigkeit). |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 01. Nov 2016 23:09 Titel: |
|
|
über den Energiesatz bin ich zu einer Vanf/vert 230m/s gekommen.
m/2 Va² +mgh = m/2 Ve²
Ist das richtig? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 02. Nov 2016 02:10 Titel: |
|
|
| RO hat Folgendes geschrieben: | über den Energiesatz bin ich zu einer Vanf/vert 230m/s gekommen.
m/2 Va² +mgh = m/2 Ve²
Ist das richtig? |
Nein, das ist nicht richtig. Welchen Wert hast Du denn für die Höhe h einesetzt, die Du unter Punkt 4 Deiner Aufstellung eigentlich bestimmen wolltest, und zwar mit einer Gleichung, von der ich Dir sagte, dass sie falsch sei.? In Deiner Gleichung gibt es zwei Unbekannte, nämlich va und h. Wenn Du die Anfangsgeschwindigkeit (in vertikaler Richtung) nach Energieerhaltungssatz bestimmen willst, benötigst Du die Höhe; und wenn Du die Höhe bestimmen willst, benötigst Du die Anfangsgeschwindigkeit. Beide kennst Du nicht. Du benötigst also eine zweite Gleichung.
In Deiner Gleichung hast Du übrigens fälschlicherweise die gesamte Endgeschwindigkeit und eine willkürlich aus der Luft gegriffene Flughöhe verwendet. Dabei geht es doch hier um die vertikale Richtung. Die kinetische Energie in horizontaler Richtung ist ja konstant.
Ich verstehe auch nicht, wieso Du plötzlich ausweichst. Wir waren bei Deinem Punkt 4, wo Du die Höhe mit einer falschen Formel bestimmen wolltest. Ich habe Dir die richtige Formel bereits angedeutet, nämlich "freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit". Die lautet (eigentlich solltest Du selber drauf kommen)
Sie würde übrigens zu demselben Ergebnis führen, wie der von Dir (leider mit falschen Größen) verwendete Energieerhaltungssatz. Bei beiden Gleichungen erkennst Du, dass Du zuerst die Anfangsgeschwindigkeit in vertikaler Richtung bestimmen musst. Du kannst beide Formeln gleichwertig verwenden, wenn Du zuvor die Anfangsgeschwindigkeit in vertikaler Richtung bestimmt hast. Du wolltest zur Höhenbestimmung die Weg-Zeit-Gleichung für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung verwenden. Darauf bin ich eingegangen und habe Dir gesagt, dass da was fehlt, nämlich der Term mit der Anfangsgeschwindigkeit. Ich habe Dir deshalb die Anwendung der obigen Weg-Zeit-Gleichung für den freien Fall mit Anfangsgeschwindigkeit empfohlen (eine der Gleichungen für den schiefen Wurf). Anschließend hättest Du gemerkt, dass Du vorher die Anfangsgeschwindigkeit bestimmen musst. Dasselbe gilt, wie bereits gesagt, für die alternative Verwendung des Energieerhaltungssatzes, wo Du zur Bestimmung der Höhe ebenfalls erst die Anfangsgeschwindigkeit (in vertikaler Richtung) bestimmen musst.
Bevor Du also Deinen Punkt 4 in Angriff nehmen kannst (entweder über die Bewegungsgleichung oder mit dem Energieerhaltungssatz), musst Du die Anfangsgeschwindigkeit in vertikaler Richtung bestimmen. Verwende dazu die Geschwindigkeits-Zeit-Gleichung für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Du kennst die Endgeschwindigkeit in vertikaler Richtung, und Du hast die Flugzeit des Paketes bereits berechnet. Setze beides in die Geschwindigkeits-Zeit-Gleichung ein und löse nach v_0y auf. Die kannst Du dann entweder in die Weg-Zeit-Gleichung oder in den Energieerhaltungssatz (allerdings nur für die vertikalen Größen) einsetzen und damit die Flughöhe bestimmen. |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 02. Nov 2016 15:05 Titel: |
|
|
also nach der Formel v=a*t+Vo=4,98m/s erhalten
und nach m/2Va²+mgh=m/2Ve²=1243m
Wahrscheinlich wieder falsch? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 02. Nov 2016 15:17 Titel: |
|
|
| RO hat Folgendes geschrieben: | | also nach der Formel v=a*t+Vo=4,98m/s erhalten |
Wie kommst Du denn da drauf? Was hast Du für a eingesetzt, was für t und was für v0?
| RO hat Folgendes geschrieben: | | ... und nach m/2Va²+mgh=m/2Ve²=1243m |
Und was ist das für eine Rechnung? Energie=Strecke??? Ts, ts, ts ...
| RO hat Folgendes geschrieben: | | Wahrscheinlich wieder falsch? |
Ja. |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 03. Nov 2016 19:37 Titel: |
|
|
Hallo GvC
Danke für Deine Geduld.
zur Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung nimmt man diese Gleichung?
V=V0+a*t umgestellt V0=V-a*t
für V habe ich die vertikale Endgeschwindigkeit von 235m/s,für t die 4,81s und a=9,81m/s²eingesetzt.
und erhalte 187,82m/s |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 03. Nov 2016 19:52 Titel: |
|
|
|
und komme nun mit der Weggleichung auf knapp 1017m Höhe. |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 03. Nov 2016 21:10 Titel: |
|
|
| RO hat Folgendes geschrieben: | | für V habe ich die vertikale Endgeschwindigkeit von 235m/s ... eingesetzt. |
Das ist aber nicht die vertikale Endgeschwindigkeit, wie Du Dich vielleicht noch erinnerst. |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 03. Nov 2016 21:32 Titel: |
|
|
Sondern?
na aber doch F*t/m also 47000N*0,1s/20kg=235m/s und zwar in vertikaler Richtung so wie das Loch durch den gegeben Winkel 45°produziert wird.
Warum soll das keine vertikale Geschwindigkeit sein? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 04. Nov 2016 00:42 Titel: |
|
|
| RO hat Folgendes geschrieben: | | Sondern? |
... die Geschwindigkeit in Aufprallrichtung 45°. Das hattest Du selber bereits zuvor einmal festgestellt (deshalb mein Hnweis auf Deine Erinnerung).
| RO hat Folgendes geschrieben: | | Warum soll das keine vertikale Geschwindigkeit sein? |
Weil es die Geschwindigkeit in Aufprallrichtung ist. Und die ist nicht vertikal. Diese Geschwindigkeit (unter einem Winkel von 45°) hat eine horizontale Komponente von 166,17m/s und eine vertikale Komponente von 166,17m/s. Wenn es also um die Berechnung der vertikalen Anfangsgeschwindigkeit geht (die horizontale ist ja sowieso konstant, da der Luftwiderstand vernachlässigt wird), ist in die Gleichung für die vertikale Bewegung auch nur die vertikale Endgeschwindigkeit einzusetzen. Die vertikale Anfangsgeschwindigkeit muss dann natürlich kleiner sein als die vertikale Endgeschwindigkeit, da zwischen Beginn und Ende noch ein Beschleunigungsvorgang stattfindet.
Aber das ist alles schon mal gesagt worden, manches sogar mehrmals. Ich kann überhaupt nicht verstehen, warum Du auf alle gegebenen Argumente und Hinweise überhaupt nicht eingehen willst (oder kannst). Verstehst Du überhaupt, wovon wir hier reden? |
|
|
RO
Anmeldungsdatum: 30.10.2016
Beiträge: 9
|
| RO Verfasst am: 05. Nov 2016 19:20 Titel: |
|
|
|
Aber was Deiner Meinung nach kommt zustande wenn man Kraft 47000N mal Zeit 0,1s geteilt durch Masse 20Kg rechnet,wenn nicht die vertikale Endgeschwindigkeit,Das in der Aufgabe angeführte Beispiel der äquivalenten Erzeugung des Lochs ist doch genau diese? |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
