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[Geschlossen] Fahrgast wirft Apfel aus fahrendem Zug- PHYSIK (5$ inside)

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francesco79
Beigetreten: 09.01.2009
Legacy Member

Hi,

muss folgende Aufgabe lößen:

Ein Zug fährt mit V(Zug)=72km/h über eine Brücke. Ein Fahrer wirft senkrecht zur Fahrrichtung einen Apfel mit der Anfanggeschwindigkeit von 10 m/s waagerecht aus dem Fenster in den 78,5m tiefer gelegenen Fluss.

Wie groß ist die Aufprallgeschwindigkeit des Apfels im Fluss und welchen Abstand hat der Auftreffpunkt von der Abwurfstelle?

Ergebnisse sind folgendermaßen: V Apfel = 45,16 m/s, s= 119m
______________

Mein Problem ist es, auf eine allg. Anfangsgeschwindigkeit zu kommen, denn man muss ja eigt 3 versch. GEsch. unterscheiden, die erdanziehung, die zuggeschw und die geschw des abwurfes...

habt ihr ne idee?


20 Antworten
mega2k7
Beigetreten: 01.03.2007
PokerStrategist

waagerechter Wurf
http://de.wikipedia.org/wiki/Waagerechter_Wurf

Wenn ich das richtig verstehe, hat man hier eine geschwindigkeit in x, y und z richtung. Und müsste daher den waagerechten Wurf doppelt anwenden, also einmal für den apfel bei stillstand des zuges (mit 10m/s und der erdanziehung) und einmal für stillstand des apfels (mit 72km/h und der erdanziehung) und dann das ganze überlagern


francesco79 Themenstarter
francesco79
Beigetreten: 09.01.2009
Legacy Member

hi mega2k7,

danke, aber komm nicht aufs ergebnis.,. weiss nicht wie ich die beiden geschwindigkeiten miteinander verrechnen soll...

@all,

5$ bei pokerstars für denjenigen, der rechenweg mit den 2 richtigen ergebnissen aufschreibt. (muss es aber verstehn ;D)


p00s88
Beigetreten: 08.09.2007
Oldschool Grinder

Ein Fahrer wirft senkrecht zur Fahrrichtung einen Apfel mit der Anfanggeschwindigkeit von 10 m/s waagerecht aus dem Fenster in den 78,5m tiefer gelegenen Fluss.

kapier ich net


kingf2sher
Beigetreten: 25.02.2007
Oldschool Grinder

warum isst er den apfel nicht einfach?


francesco79 Themenstarter
francesco79
Beigetreten: 09.01.2009
Legacy Member

der type sitzt im zug, welcher 72 km h fährt und wirft daraus senkrecht zur fahrtrichtung , aber waagerecht, d.h. nicht nach oben oder nach unten nen apfel, mit der geschwindigkeit v=10 m/s... verstehste?


castaway
Beigetreten: 15.10.2006
Oldschool Grinder

Original von p00s88
Ein Fahrer wirft senkrecht zur Fahrrichtung einen Apfel mit der Anfanggeschwindigkeit von 10 m/s waagerecht aus dem Fenster in den 78,5m tiefer gelegenen Fluss.

kapier ich net

Was gibt's da nicht zu kapieren?


Kyazu
Beigetreten: 16.07.2006
Oldschool Grinder

mmh, könnt' er nicht 'n cheesburger werfen ?


du rechnest aus, wie lange(in sekunden) der apfel braucht, um mit der erdbeschleunigung 78,5m runter zu fallen. dann rechnest du 72 km pro stunde in m/s um und multiplizierst die zeit damit. dann multiplizierst du 10m/s mit der zeit.

um es anschaulich zu machen

a= 10m/s *zeit
b= 72km/h * zeit
c= die höhe
e= willst du haben


p00s88
Beigetreten: 08.09.2007
Oldschool Grinder

Original von p00s88
Ein Fahrer wirft senkrecht zur Fahrrichtung einen Apfel mit der Anfanggeschwindigkeit von 10 m/s waagerecht aus dem Fenster in den 78,5m tiefer gelegenen Fluss.

kapier ich net

:facepalm: :facepalm: :facepalm:


ChrisDePiss
Beigetreten: 11.01.2009
Elite Grinder

die geschwindigkeit in waagrechter richtung ist unabhängig von der geschwindigkeit in senkrechter richtung, d.h. du kannst für beide richtungen (nennen wir sie mal x und y) differenzialgleichungen aufstellen und musst die dann hochintegrieren!


francesco79 Themenstarter
francesco79
Beigetreten: 09.01.2009
Legacy Member

@burning ice,

komme nach deiner rechnung einigermaßen in die nähe des ergebnisses.

aber verstehe nicht, wie du darauf kommst.

die 5$ gibts halt wenn jdn rechenschritt mit formeln und endergebniss hat...


Original von francesco79
@burning ice,

komme nach deiner rechnung einigermaßen in die nähe des ergebnisses.

aber verstehe nicht, wie du darauf kommst.

die 5$ gibts halt wenn jdn rechenschritt mit formeln und endergebniss hat...

die geschwindigkeiten sind unabhängig von einander. also kannst du alles getrennt berechnen.


Sefant77
Beigetreten: 11.04.2006
Elite Grinder

Original von francesco79

die 5$ gibts halt wenn jdn rechenschritt mit formeln und endergebniss hat...

Nimm statt einen Apfel eine Pizza als Beispiel, dann ist es vielleicht einfacher.


z=78,75m g=9,81
z=1/2gt^2 t=Sqrt(2z/g)=4, vz=gt=39,24m/s

vxy=Sqrt(10^2+/72/3,6)^2)=Sqrt(500)
v=Sqrt(vxy^2+vz^2)=45,16m/s

s=Sqrt((vxy*t)^2+z^2)=119m


francesco79 Themenstarter
francesco79
Beigetreten: 09.01.2009
Legacy Member

sorry fetzi, deine ergebnisse stimmen zwar, verstehe aber null bzw. wenig deine schritte... keine übesicht drinne


Pyrololos
Beigetreten: 02.05.2008
PokerStrategist

du solltest es auch über die energiebilanz lösen können!? dann brauchst du dir über die formeln für den wurf keine gedanken machen.


francesco79 Themenstarter
francesco79
Beigetreten: 09.01.2009
Legacy Member

nee muss es mit den formeln beantworten.

senkrechter wurf haben wir vor kurzem gemacht... das war klar, aber hier ist schwerer zu verstehn find ich


Haselbacher
Beigetreten: 12.02.2006
Oldschool Grinder

Original von francesco79
sorry fetzi, deine ergebnisse stimmen zwar, verstehe aber null bzw. wenig deine schritte... keine übesicht drinne

besser kann mans aber nicht erklären, bzw lösen.
schreib dir mal die sachen auf n blatt. vielleicht kommts dann...


rechne einfach mit Vektoren.

Ortsvektor:
s(t)= (t*10m/s, t*20m/s, -0,5gt²)
Geschwindigkeitsvektor ist die Ableitung:
v(t)= (10m/s, 20m/s, -gt)

Zeitpunkt des Aufpralls auf dem Wasser:
s=0,5gt²
=> t=(2s/a)^0,5=(157m/9,81m/s²)^0,5=4s

Damit ist Betrag von s(4) (also die Entfernung vom Abwurfpunkt beim Auftreffen)

|s(4)|=(1600m²+6400m²+6159m²)^0,5=119m

und der Betrag von v(4) (also die Geschwindigkeit beim Auftreffen)

|v(4)|=(100m²/s²+400m²/s²+1539m²/s²)^0,5=45m/s


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