Berechnung Abschusswinkel < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:21 Di 11.11.2014 | | Autor: | relkes |
| Aufgabe | Eine Bombe der Masse m wird im Winkel alpha vom Boden aus mit der Energie E abgeschossen. E und die m sind bekannt. Anschließend zerbricht die Bombe in einer Höhe h, welche dem Scheitelpunkt der Flugbahn entspricht, in zwei Teile. Die Spitze wiegt 1/3m des abgeschossenen Projektils. Berechne die Weite r (in Skizze) in Abhängigkeit von der einzig unbekannten Größe alpha und anschließend den idealen Abschusswinkel.
Die Änderung in g und Reibung mit der Luft seien vernachlässigbar.
[Externes Bild http://s14.directupload.net/images/141111/xvzut59f.jpg] |
Hallo,
ich soll die gegebene Aufgabe berechnen und komme nicht weiter bzw. gar nicht zum Anfang.
Die Weite lässt sich wohl mit dem Impuls berechnen (richtig?), aber ich habe keine Ahnung, wie ich bestimmen soll, welcher Winkel ideal ist.
Ich hoffe jemand kann mir einen Tipp geben, wie ich bei dieser Aufgabe ansetzen kann.
Vielen Dank schonmal,
Gruß
relkes
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 08:43 Mi 12.11.2014 | | Autor: | chrisno |
So wie die Aufgabe formuliert ist, enthält sie einige nicht relevante Information. Das ist der erste Teil der Aufgabe, dies herauszufinden.
Das Zerbrechen ist nicht genauer beschrieben, es scheint ja nur ein Zerfallen in zwei Teile zu sein, ohne dass diese sich durch ein weiteres Ereignis voneinander trennen. Dann fliegen die beiden Teile gemeinsam die Bahn weiter, die sie auch in einem Stück geflogen wären.
Damit ist die Aufgabe als "schiefer Wurf" zu behandeln und zu lösen.
Jedoch kann es sein, dass die Skizze noch Informationen enthält, auch wenn darauf nicht ausreichend hingewiesen wird. Da in der Skizze die 2/3 Masse mit einer Bahn vom Scheitelpunkt aus senkrecht nach unten eingezeichnet ist, kann das der Hinweis auf eine Wechselwirkung beider Teile bei dem Zerbrechen sein. Steht da wirklich nichts in der Aufgabe?
Im Scheitelpunkt hat das Projektil vor dem Zerbrechen die Geschwindigkeit [mm] $v_S$. [/mm] Mit der Impulserhaltung und dem Wissen, dass das größere Stück die Geschwindigkeit Null hat, kannst Du nun die Geschwindigkeit des kleineren Stücks ausrechnen.
Da weiterhin Fallzeit = Steigzeit gilt, kannst Du nun ausrechnen, um wie viel weiter das kleinere Stück fliegt. Drück dies als Faktor der ursprünglichen Flugweite aus und dann kannst Du mit dem Lösen der Extremwertaufgabe loslegen.
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