Höhe, Zeit, Geschwindigkeit < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 21:38 Fr 14.11.2008 | | Autor: | az118 |
| Aufgabe | Ein Ballon steigt mit 2 m/s in den Sommerhimmel. Um den Aufstieg zu beschleunigen, hält der Ballonfahrer einen 50kg schweren Sack über den Rand des Korbes und lässt ihn in einer Höhe von 300m los.
1.) Welche maximale Höhe erreicht der Sandsack?
2.) Nach welcher Zeit und mit welcher Geschwindigkeit trifft der Sack auf den Boden? Vernachlässigen Sie Reibungseffekte. |
Zu 1.) Das verwirrt mich irgendwie...im Text steht doch das der Ballonfahrer den Sandsack in einer Höhe von 300m loslässt...sind es dann nicht auch diese 300m?oder ist damit was anderes gemeint?
Zu2.) s= [mm] g/2*t^2
[/mm]
t= 7,82 s
v=g*t
v= 76,7 m/s
Da ich die Geschwindigkeit, welcher gegeben ist, nicht genutzt habe erscheint es mir wohl auf diese Weise falsch.oder?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:01 Fr 14.11.2008 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend,
es ist zu beachten, dass der Ballon mit 2m pro Sekunde steigt.
In dem Moment, in dem der Ballonfahrer den Sack loslässt, hat der Sack auch noch diese Geschwindigkeit.
Der Sack steigt also noch etwas um sich dann, wenn seine Geschwindigkeit den Wert Null angenommen hat, im freien Fall Richtung Erde zu bewegen.
Nimm dir also zuerst den senkrechten Wurf nach oben vor und anschließend, wenn Du die Gesamthöhe (Steighöhe Sack + Ausgangshöhe 300m)und die Steigezeit ermittelt hast, kommt der freie Fall dran.
Den hast Du ja schon beim abstürzenden Auto erfolgreich bewältigt.
Viel Erfolg!
mmkht
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:06 Fr 14.11.2008 | | Autor: | az118 |
Ok ich habe jetzt die Steighöhe berechnet und mit den 300m addiert,das wären dann 300,2039m?
Zu2.) da hab ich nun die Steigzeit berechnet und die mit der Zeit des freien Falls addiert,sind 8,027s.
ist das soweit richtig?
so, nur jetzt weiß ich nicht welche Formel ich für die Geschwindigkeit nehme, da v=g*t=78,74m/s und mit [mm] v=\wurzel{2*g*s}=76,74m/s [/mm] ???
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:17 Fr 14.11.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. Gesamtzeit= Steigzeit (ca 0,2s) +Fllzeit aus 300,2m. Geswindigkeit =g*t fuer t die Zeit aus 300,2m Hoehe, weil er ja da die Geschw. 0 hat.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:23 Fr 14.11.2008 | | Autor: | az118 |
Ok,danke.also berechne ich die Geschwindigkeit nur mit der Zeit für die 300,3m und addiere vorher nicht noch die Zeit mit der Steigzeit?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:01 Sa 15.11.2008 | | Autor: | mmhkt |
Guten Tag,
Zitat leduart:
fuer t die Zeit aus 300,2m Hoehe, weil er ja da die Geschw. 0 hat.
Von dieser Höhe startet der freie Fall mit der Geschwindigkeit Null und der Zeit Null, also ist das der Ausgangspunkt für die Berechnung der Geschwindigkeit beim Aufschlag auf die Erde.
Die Steigzeit brauchst Du nur dann zu addieren, wenn die Gesamtzeit gefragt ist, die der Sack insgesamt in der Luft ist vom Zeitpunkt des Loslassens bis zum Aufschlag.
Schönes Wochenende
mmhkt
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:41 Sa 15.11.2008 | | Autor: | xPae |
Das stimmt so nicht ganz:
h=300m
aus v= [mm] v_{0}+ [/mm] a*t ergibt sich für t = [mm] \bruch{V_{0}}{g} [/mm] = 0,2039s und nicht Meter!
dann aus s= [mm] V_{0} [/mm] - 0,5*gt² durch einsetzen folgt: =1,8
Daraus folgt für [mm] h_{max}= [/mm] 301,8m
Damit ist die Fallzeit t= [mm] \wurzel{\bruch {2*h_{max}}{g}} [/mm] = 7,84s
Dann folgt für die Geschwindigkeit:
v= [mm] v_{0} [/mm] + g*t mit [mm] v_{0}=0, [/mm] weil wie richtig erklärt das ja bei der max Steighöhe so ist! (Sack "steht" in der Luft")
[mm] \gdw [/mm] v = [mm] 9,81\bruch{m}{s²}* [/mm] 7,84s = [mm] 76,95\bruch{m}{s}
[/mm]
Schreibe dies nur, weil fälschlicher Weise immer 300,2039m geschrieben wurden.
schönes We grüße xPae
Ps: oder habe ich da jetzt was verwechselt? :)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:27 Sa 15.11.2008 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend,
ich fürchte, Du hast da tatsächlich ein wenig zu hoch gegriffen - im wahrsten Sinne des Wortes...
Die Ausgangsgeschwindigkeit beträgt 2m/s, beim senkrechten Wurf nach oben wird die Geschwindigkeit mit -g abgebremst.
Bei überschlägiger Rechnung mit 10 erreichte der Sack nach 0,2s die Geschwindigkeit Null.
Bei genauer Rechnung kommen die besagten 0,2039s heraus.
Jetzt nochmal überschlägig:
Behielte der Sack seine 2m/s bei, so käme er in 0,2039s gerade mal 0,4178m höher.
Für deine errechneten 1,59m bräuchte er bei unveränderter Geschwindigkeit immerhin 0,795s.
Da die Geschwindigkeit während der 0,2039s stetig abnimmt, muss die Steighöhe also noch unter den 0,4178m liegen.
Ich habe einen kleinen Ausschnitt aus meinem alten Physikbuch angehängt, dort sind die beiden passenden Formeln zu sehen.
Hier wurde zwar überschlägig mit 10 statt dem exakten g-Wert gerechnet, aber das soll nicht weiter stören.
V null wird dort mit V a bezeichnet, stand für Ausgangsgeschwindigkeit, aber auch das soll...
Setze mal die gegebenen Werte aus der "Sack-aus-Ballon-Aufgabe" ein - was kommt heraus...
Schönen Gruß
mmhkt
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 00:52 So 16.11.2008 | | Autor: | xPae |
Oh Gott.
nur [mm] V_{0} [/mm] genommen. nicht * t
sry für die Aufregung. Gute nacht
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