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Freifall auf Misthaufen
 
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Sisam



Anmeldungsdatum: 07.03.2017
Beiträge: 1

Beitrag Sisam Verfasst am: 07. März 2017 12:09    Titel: Freifall auf Misthaufen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Eine Person fällt aus 20m Höhe, passiert ihn keine Verletzungen da in einem Misthaufen landete.
Schätzen Sie die Höhe des Misthaufen, wenn bei gleichmäßiger Verzögerung die Wirksame kraft nicht größer als 30g* 9,81kg/m*s² war.
wäre Feuerwehr zur Stelle, welche Federkonstante hätte das Sprungtuch haben dürfen ?

Meine Ideen:
.............................
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3563

Beitrag ML Verfasst am: 07. März 2017 13:49    Titel: Re: Freifall auf Misthaufen Antworten mit Zitat

Hallo,

Sisam hat Folgendes geschrieben:

Eine Person fällt aus 20m Höhe, passiert ihn keine Verletzungen da in einem Misthaufen landete.
Schätzen Sie die Höhe des Misthaufen, wenn bei gleichmäßiger Verzögerung die Wirksame kraft nicht größer als 30g* 9,81kg/m*s² war.
wäre Feuerwehr zur Stelle, welche Federkonstante hätte das Sprungtuch haben dürfen ?


Es wäre nützlich, wenn Du die Original-Aufgabenstellung notieren würdest. Hier steht etwas von Kräften. Es sind aber nur Beschleunigungen gegeben und diese wirr notiert als "als 30g* 9,81kg/m*s²".

Darüber hinaus wäre es hilfreich zu wissen, ob ihr gerade Kinematik behandelt, oder auch mit dem Energieerhaltungssatz argumentiert werden kann.


Viele Grüße
Michael
Sisam1
Gast





Beitrag Sisam1 Verfasst am: 07. März 2017 14:01    Titel: Original Aufgabe Antworten mit Zitat

Beim Prager Fenstersturz 1618 wurde eine Person aus 20m Höhe aus einem Fenster geworfen. Es ist überliefert, dass das Opfer unverletzt blieb, da es in einem Misthaufen landete.
Schätzen Sie die Höhe des Misthaufen, wenn bei gleichmäßiger Verzögerung die Wirksame kraft nicht größer als 30g( 9,81kg/m*s²) war.
wäre Feuerwehr zur Stelle, welche Federkonstante hätte das Sprungtuch haben dürfen ?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3563

Beitrag ML Verfasst am: 08. März 2017 09:51    Titel: Re: Original Aufgabe Antworten mit Zitat

Hallo,

Sisam1 hat Folgendes geschrieben:
Beim Prager Fenstersturz 1618 wurde eine Person aus 20m Höhe aus einem Fenster geworfen. Es ist überliefert, dass das Opfer unverletzt blieb, da es in einem Misthaufen landete.
Schätzen Sie die Höhe des Misthaufen, wenn bei gleichmäßiger Verzögerung die Wirksame kraft nicht größer als 30g( 9,81kg/m*s²) war.
wäre Feuerwehr zur Stelle, welche Federkonstante hätte das Sprungtuch haben dürfen ?


Ich könnte wetten, dass das ist nicht die Originalaufgabenstellung ist. Die Angabe 9,81 kg/m*s² ist quatsch, egal wie Du es rumdrehst.

Ich vermute, es soll heißen: und setze das im Folgenden voraus. Des Weiteren vermute ich, dass die Person nach dem Aufprall auf den Misthaufen eine maximale Beschleunigung von erfahren soll.

Du könntest so anfangen:
- Wenn die Person nach unten fliegt, dann braucht sie dafür die Zeit:
(hieraus berechnen.)

- Während dieser Zeit verändert sich ihre Geschwindigkeit von null auf .

- Wir nehmen jetzt an, dass die Person auf dem Misthaufen mit einer Beschleunigung von abgebremst wird und wollen dafür die Bremszeit berechnen:
.
bzw.
.

- Jetzt kennst Du die Zeit, die Du beim Bremsen mit benötigst und kannst daraus den Bremsweg (im Misthaufen) berechnen. Dann weißt Du, wie weit die Person in den Misthaufen hineinfliegt. Der Misthaufen muss natürlich höher sein als der Bremsweg.

Wenn Du das gerechnet hast, machen wir weiter mit der Federkonstanten.


Viele Grüße
Michael
hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 08. März 2017 10:26    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

auf die Höhe des Misthaufens kommt man auch einfacher:

zu Beginn des freien Falls hat der arme Tropf die potenzielle Energie m*g*h.
Diese wird im Misthaufen in "Bremsarbeit" m*30g*s umgewandelt (mit Bremsweg s).

Es gilt also nach Kürzen von m und g: h = 30*s, und daher s = h/30

Gruß

EDIT: Normalerweise müsste die Höhe des Misthaufens aber Teil der 20m Ausgangshöhe sein, was bedeutet, dass h+s = 20m wären...
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3563

Beitrag ML Verfasst am: 08. März 2017 10:59    Titel: Antworten mit Zitat

hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben:

auf die Höhe des Misthaufens kommt man auch einfacher:

...wenn man den Energieerhaltungssatz kennt, was mir der Fragesteller aber nicht verraten wollte.

Die Aufgabenstellung ist aber -- abgesehen von den sonderbaren Angaben zu Kraft und Beschleunigung -- ohnehin ein wenig komisch. Dort wird einerseits beim Misthaufen von einer "gleichmäßiger Verzögerung" ausgegangen, andererseits will man anschließend dann doch über Federn und Federkonstanten sprechen -- also über eine Anordnung, bei der die Kraft/Verzögerung gerade nicht konstant, sondern vom Weg abhängig ist.
hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 08. März 2017 11:22    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:

...wenn man den Energieerhaltungssatz kennt, was mir der Fragesteller aber nicht verraten wollte.

oh ja, das hatte ich glatt überlesen.
Sisam11
Gast





Beitrag Sisam11 Verfasst am: 08. März 2017 11:43    Titel: Freifall Antworten mit Zitat

Vielen Dank, für Ihre Hilfe,

Ich hab ( t flug ) gerechnt, hab ich bekommen : 2,02 s

Also Vmax : 19,81 m/s

( t brems ) : 0.0673 s

Also Sn = 1/2 * g * ( t flug - t brems ) ^2 = 18,7 m

Also Höhe von misthaufen S - Sn = 20 - 18,7 = 1,3 m.

Stimmt diese Rechnungen ?

Viele Grüße
Danke wieder
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