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Ouss
Anmeldungsdatum: 23.03.2018
Beiträge: 4
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 Ouss Verfasst am: 23. März 2018 15:20 Titel: Freier Fall |
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Meine Frage:
Ein 200 g schwerer elastischer Ball fällt aus der Ruhelage aus 125
Metern Höhe senkrecht nach unten auf einen harten Boden.
Eine Sekunde später wird ein 100 g schwerer gleichartiger Ball aus
der gleichen Höhe fallen gelassen.
a) Nach welcher Zeit (gerechnet ab dem Moment, in dem der erste
Ball den Fall begonnen hat) haben beide einen Abstand von 15 m ?
b) Wo befindet sich der erste Ball nach 8 Sekunden?
Ergebnisse : a)t = 2s , b) 95 m über dem boden
Meine Ideen:
s2=s1+15 und t2=t1+1 |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 23. März 2018 15:36 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Stell doch mal die beiden Bewegungsgleichungen auf.
Viele Grüße
Steffen |
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Ouss
Anmeldungsdatum: 23.03.2018
Beiträge: 4
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| Ouss Verfasst am: 23. März 2018 15:45 Titel: |
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s2=s1+15 und t2=t1+1 heisst dass
s2=s1+15=1/2g(t1+1)² und s1=1/2gt1² liefert durch subtrahieren
15=gt1-1/2g => t = 2s
die erste Frage konnt ich ja lösen aber die zweite ist komplizierter |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 23. März 2018 15:59 Titel: |
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Du meinst das Richtige. Aber so ist es falsch hingeschrieben, denn t1 und t2 sind Zeitpunkte, genau wie s1 und s2 zwei Orte sind. In Deinen Gleichungen ist die Variable t nicht zu sehen, trotzdem erscheint sie bei Dir plötzlich als Lösung.
Wie gesagt, schreib die beiden Bewegungsgleichungen s1(t) und s2(t) hin, dann schau, für welches t die Differenz 15m ist.
Na, und die zweite Aufgabe heißt doch nur Einsetzen der 8s in die eine Bewegungsgleichung. Diese Zahl musst Du dann interpretieren.
Zuletzt bearbeitet von Steffen Bühler am 23. März 2018 16:01, insgesamt einmal bearbeitet |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 23. März 2018 15:59 Titel: |
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| Ouss hat Folgendes geschrieben: | s2=s1+15 und t2=t1+1 heisst dass
s2=s1+15=1/2g(t1+1)² und s1=1/2gt1² liefert durch subtrahieren
15=gt1-1/2g => t = 2s
die erste Frage konnt ich ja lösen aber die zweite ist komplizierter |
Die allgemeine Lösung lautet
zu b)
Welche Strecke hat der Ball denn in 8s zurückgelegt? ist das mehr oder weniger al die Fallhöhe. Wenn mehr, wie lange hat er bis zum Boden benötigt?
Welche Geschwindigkeit hat er da? Da er mit dieser Geschwindigkeit vollelastisch zurückprallt, welche Höhe erreicht er in der Restzeit? |
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Ouss
Anmeldungsdatum: 23.03.2018
Beiträge: 4
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| Ouss Verfasst am: 23. März 2018 16:06 Titel: |
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die fall dauer dauert 5s nach meinen berechnungen . weil m boden viel zu gross als m ball prallt der ball zentrall elatisch auf dem boden mit ja -v ( v=50 m/s) .
dass heisst das die auftieg zeit 3s beträgt .
durch einsetzen ergibt das 105 m und nicht 95 . aber die ergebnis die bei mir vorhanden ist lautet 95 uber dem boden . |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 23. März 2018 16:09 Titel: |
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| Ouss hat Folgendes geschrieben: | die fall dauer dauert 5s nach meinen berechnungen . weil m boden viel zu gross als m ball prallt der ball zentrall elatisch auf dem boden mit ja -v ( v=50 m/s) .
dass heisst das die auftieg zeit 3s beträgt .
durch einsetzen ergibt das 105 m und nicht 95 . aber die ergebnis die bei mir vorhanden ist lautet 95 uber dem boden . |
Ich habe auf die Schnelle gerechnet und erhalte 103,45 m. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 23. März 2018 16:28 Titel: |
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Eventuell ist die zweite doch kniffliger gemeint, also dass Ball 1 beim Aufstieg mit Ball 2 zusammenstößt. Dann müsste man den Impulsaustausch betrachten. Ich schau mir das mal an. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 24. März 2018 13:48 Titel: |
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Nein, das passt auch nicht. Die Kugeln würden sich bei t=5,5s treffen, dann haben sie beide jeweils 45m/s drauf. Die schwerere wird dann nach dem Impulsaustausch aber so wenig Geschwindigkeit nach unten haben, dass sie keinesfalls in der verbleibenden Zeit auf 95 Meter kommt.
Viele Grüße
Steffen |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 26. März 2018 15:03 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Nein, das passt auch nicht. Die Kugeln würden sich bei t=5,5s treffen, dann haben sie beide jeweils 45m/s drauf. Die schwerere wird dann nach dem Impulsaustausch aber so wenig Geschwindigkeit nach unten haben, dass sie keinesfalls in der verbleibenden Zeit auf 95 Meter kommt.
Viele Grüße
Steffen |
Hallo Steffen,
habe Deinen Kollisionsansatz durchgerechnet.
A = Grosser Ball
B = Kleiner Ball
s = Steigphase
f = Fallphase
H = Abwurfhöhe
h = Ballhöhe
k = Kollision
 = Zeitdifferenz Ballabwurf
Ball A
Ball B
Kollisionszeit
)-\frac{1}{2}\cdot g\cdot (t-(t_A{_f}- \Delta t))^{2}+\frac{1}{2} \cdot g\cdot t^{2} - H =0)
\cdot v_A+ 2\cdot (t_A{_f}- \Delta t)\cdot g}{v_a + (t_A{_f}- \Delta t)\cdot g}
<br />
)
Ball A
Ball B
Kollision: Zentraler vollkommen elastischer Stoss.
Ist das bis jetzt ok oder habe ich einen Denk- oder Rechenfehler? |
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