www.vorhilfe.de
Vorhilfe

Kostenlose Kommunikationsplattform für gegenseitige Hilfestellungen.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Vorhilfe
  Status Geisteswiss.
    Status Erdkunde
    Status Geschichte
    Status Jura
    Status Musik/Kunst
    Status Pädagogik
    Status Philosophie
    Status Politik/Wirtschaft
    Status Psychologie
    Status Religion
    Status Sozialwissenschaften
  Status Informatik
    Status Schule
    Status Hochschule
    Status Info-Training
    Status Wettbewerbe
    Status Praxis
    Status Internes IR
  Status Ingenieurwiss.
    Status Bauingenieurwesen
    Status Elektrotechnik
    Status Maschinenbau
    Status Materialwissenschaft
    Status Regelungstechnik
    Status Signaltheorie
    Status Sonstiges
    Status Technik
  Status Mathe
    Status Schulmathe
    Status Hochschulmathe
    Status Mathe-Vorkurse
    Status Mathe-Software
  Status Naturwiss.
    Status Astronomie
    Status Biologie
    Status Chemie
    Status Geowissenschaften
    Status Medizin
    Status Physik
    Status Sport
  Status Sonstiges / Diverses
  Status Sprachen
    Status Deutsch
    Status Englisch
    Status Französisch
    Status Griechisch
    Status Latein
    Status Russisch
    Status Spanisch
    Status Vorkurse
    Status Sonstiges (Sprachen)
  Status Neuerdings
  Status Internes VH
    Status Café VH
    Status Verbesserungen
    Status Benutzerbetreuung
    Status Plenum
    Status Datenbank-Forum
    Status Test-Forum
    Status Fragwürdige Inhalte
    Status VH e.V.

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Dt. Schulen im Ausland: Mathe-Seiten:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
Forum "Physik" - Freier Fall
Freier Fall < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Physik"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Freier Fall: Korrektur
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:41 Do 12.03.2009
Autor: xPae

Aufgabe
Ein Springer(m=70kg) will aus 30m Höhe abspringen. Daher ist durch ein elastisches fangseil gesichert, das im ungespannten Zustand eine Länge von 15m hat.
a) Wie groß muss die Federkonstante des Fangseils sien, wenn der Sprung 1m über dem Erdboden abgefangen werden soll?
b) Welche Fallgeschwindigkeit hat der Springer erreicht, wenn die Bremswirkung des Seils einsetzt?
c)Welche maximale Bremsverzägerung wirkt auf  den Springer? Wann tritt sie ein?

Morge, rechne mal wieder alte Klausurenaufgaben und bitte um Kontrolle :]

a) Also die Kraft die am Seil zieht ist ja die Gewichtskraft des Springers:
[mm] F_{Gspringer}=686,7N [/mm]
Das Seil soll also 14m gespannt werden. Das  müsst eja eigentlich einfach der Weg sein, den eine Feder unter der Gewichtskraft zusammengedrückt werden würde.
F=D*s -> [mm] D=\bruch{F}{s}=49,95N/m [/mm]

b) Na ich denke doch mal, dass die Bremsverzögerung nach 15m Fall eintritt:

0,5*m*v²=m*g*h -> [mm] v=\wurzel{2*g*h}=17,15m/s. [/mm]

c)
hier weiss ich leider nicht so wirklich. komme immer auf die Erdbeschleunigung, was klar ist, wenn ich s und D gleichlasse =/

danke für Hilfe

Gruß

        
Bezug
Freier Fall: Korrekturen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:59 Do 12.03.2009
Autor: Loddar

Hallo xPae!


> a) Also die Kraft die am Seil zieht ist ja die Gewichtskraft des Springers:
> [mm]F_{Gspringer}=686,7N[/mm]
> Das Seil soll also 14m gespannt werden. Das  müsst eja
> eigentlich einfach der Weg sein, den eine Feder unter der
> Gewichtskraft zusammengedrückt werden würde.
> F=D*s -> [mm]D=\bruch{F}{s}=49,95N/m[/mm]

Diesem Seil würde ich mich nicht anvertrauen, da ich hier doch ziemlich viel Sand zwischen die Zähne bekommen würde.

Setze mal die potentielle Energie der Spannarbeit [mm] $W_{\text{spann}} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{1}{2}*D*s^2$ [/mm] gleich.


> b) Na ich denke doch mal, dass die Bremsverzögerung nach
> 15m Fall eintritt:

[ok]


> 0,5*m*v²=m*g*h -> [mm]v=\wurzel{2*g*h}=17,15m/s.[/mm]

[ok]


> c)
> hier weiss ich leider nicht so wirklich. komme immer auf
> die Erdbeschleunigung, was klar ist, wenn ich s und D
> gleichlasse =/

Bedenke, dass hier $s \ = \ [mm] 1\red{4} [/mm] \ [mm] \text{m}$ [/mm] anzusetzen ist. Bei Bremsverzögerung = Erdbeschleunigung berührt die Nase schon den Boden.


Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Freier Fall: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:17 Do 12.03.2009
Autor: xPae


> Diesem Seil würde ich mich nicht anvertreuen, da ich hier
> doch ziemlich viel Sand zwischen die Zähne erhalten würde.


:)


>  
> Setze mal die potentielle Energie der Spannarbeit
> [mm]W_{\text{spann}} \ = \ \bruch{1}{2}*D*s^2[/mm] gleich.
>  


m*g*h=0,5*D*s²
[mm] D=\bruch{2*g*h}{s²} [/mm] mit h=30m und s=14m, denn das ist ja die Strecke, die das Seil gespannt wird erhalte ich
D=210,21N/m

Ist das nicht ne arg große Bremsung ;)
Denn jetzt könnt ich ja
F=m*a=-D*s

[mm] a=\bruch{-D*s}{m}= [/mm] 42,042m/s² das lässt doch keinen Kröper ganz oder? :D

Gruß

>
> > c)
> > hier weiss ich leider nicht so wirklich. komme immer auf
> > die Erdbeschleunigung, was klar ist, wenn ich s und D
> > gleichlasse =/
>  
> Bedenke, dass hier [mm]s \ = \ 1\red{4} \ \text{m}[/mm] anzusetzen
> ist. Bei Bremsverzögerung = Erdbeschleunigung berührt die
> Nase schon den Boden.
>  
>
> Gruß
>  Loddar
>  


Bezug
                        
Bezug
Freier Fall: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:03 Do 12.03.2009
Autor: leduart

Hallo
1.4g kann man aushalten, sogar ueber laengere Zeit!
2. Hoehe ist 29m
3. in der Formel fehlt m,( in der Rechnung wohl nicht.)
4. Du hast ne Kontrolle:
wenn du D hast, kennst du die Gleichgewichtslage [mm] mg=Ds_g [/mm]
Die Amplitude der Schwingung  um [mm] s_g=0 [/mm] ist dann [mm] 14m-s_g [/mm]
Die Geschwindigkeit bei [mm] -s_g [/mm] muss dann die 17m/s ergeben.
Gruss leduart

Bezug
                                
Bezug
Freier Fall: Zum Verständnis
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:28 Do 12.03.2009
Autor: xPae

Also die maximale beschleunigung liegt in den Totpunkten bzw umkehrpunkten, die maximale geschwindigkeit in der "Gewichtslage"

Am Umkehrpunkt, wenn die Geschwindigkeit Null ist, müsst ja Spannarbeit + pot. Energie gelten oder nicht? dann könnte ich doch damit auch die Geschwindigkeit im Umkehrpunkt ausrechnen, indem ich

[mm] m*g*s+\bruch{1}{2}*D*s² [/mm] = [mm] \bruch{1}{2}*m*v² [/mm] setzte?

sorry , wenn ich da was verpeile. aber da kommt ca 30m/s raus =/

Gruß und danke

Bezug
                                        
Bezug
Freier Fall: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:22 Fr 13.03.2009
Autor: leduart

Hallo
welches v meinst du jetzt, bei welchem s?
Gruss leduart


Bezug
                                                
Bezug
Freier Fall: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:22 Fr 13.03.2009
Autor: xPae

Ich meinte das s, wo die Amplitude am größen ist, hier ist ja dann die Geschwindigkeit des Gegenstandens bzw Person Null, Die Beschleunigung also maximal. Die maximale Geschwindigkeit, die die Person "draufkriegen" könnt müsste dann ja im Umkehrpunkt sein. Die könnte ich doch so über den Energiesatz ausrechnen. Das war eig. meine Frage ^^

Gruß

Bezug
                                                        
Bezug
Freier Fall: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:10 Fr 13.03.2009
Autor: leduart

Hallo
Irgendwie passt das nicht. Du hast verschiedene s und v in deiner Gl. ist s die 29 m des Falls, oder die 14m der Federdehnung oder die Auslenkung aus der Gleichgewichslage?
so wie es da steht, stimmt es nicht.
Gruss leduart


Bezug
                                                                
Bezug
Freier Fall: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:04 Fr 13.03.2009
Autor: xPae

Ich meinte mit diesem s die Auslenkung aus der Gleichgewichtsphase.
Also eigentlich mit beiden. v müsste demnach [mm] v_{max} [/mm] sein, was man bei so einer Schwingung erreichen kann, oder?

Bezug
                                                                        
Bezug
Freier Fall: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:13 Fr 13.03.2009
Autor: leduart

Hallo
wenn s die Auslenkung aus der Gleichgewichts lage ist, muss das m*g*s weg.
Dann gilt einfach [mm] m/2v^2=D/2s^2 [/mm]
Aber die Gleichgewichtslage kannst du erst bestimmen, wenn du D schon hast.
Gruss leduart

Bezug
        
Bezug
Freier Fall: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:26 Do 12.03.2009
Autor: leduart

Hallo Pae
Die Feder muss doch nicht nur sein Gewicht halten, sondern die kin Energie vernichten, die er nach 15m freiem Fall hat.
Also ist a) falsch
b)richtig
c) denk dran, dass er ja an ner Feder haengt! wann ist bei ner Schwingung (und das ist Teil einer Schw.) a am groessten ist.
ausserdem, wenn D sehr gross waere, wuerde er auf sehr kurzem Weg, von 17m/s auf 0 abgebremst. also macht g nicht die Beschl aus!
Also a und c neu. Schwingungen kannst du besser!
Gruss leduart

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Physik"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.vorhilfe.de