Anfangsgeschwindigkeit < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:23 Di 08.11.2011 | | Autor: | cuty |
| Aufgabe | Ein Stein wurde von einem 200m hohen Felsvorsprung senkrecht hinabgeworfen. Während der letzten halben Sekunde legte er 45m zurück. Wie groß war die Anfangsgeschwindigkeit? (Der Luftwiderstand sei vernachlässigbar.)
Hinweis: Bestimmen Sie zunächst die Endgeschwindigkeit (oder die Geschwindigkeit zu Beginn der letzten 45m) und berechnen Sie dann mit Hilfe der zeitunabhängigen Bewegungsgleichung für gleichförmig beschleunigte Bewegungen die gesuchte Anfangsgeschwindigkeit. |
Hallo Ihr Lieben,
ich studiere Biologie und muss auch ein Semester Physik (als Nebenfächler) studieren.
Ich bin ehrlich gesagt noch nicht ganz drin in der Materie.
Die vielen Formeln, die ich kennengelernt habe erscheinen mir im Moment noch wie eine "Suppe".
Ich habe mir zunächst eine Skizze gemacht, um mir ein Bild von der Aufgabe zu verschaffen.
Als nächstes habe ich notiert, was mir bekannt ist und zwar:
a ist die Beschleunigung, die auch als -g (negative Erdbeschleunigung) bezeichnet werden kann, denn der Stein fällt ja nach "unten" und wird demnach von der Erdanziehungskraft angezogen.
Für die gesamte Strecke weiß ich nur, dass sie eine Höhe von 200 m aufweist.
Die kleine Strecke mit s=45m (s=Strecke) und t=1/2 s bringt die Zeit als zusätzliche Information mit.
Man muss ja zunächst die Anfangsgeschwindigkeit der "kleinen" Strecke berechnen, aber hier fangen schon meine Probleme an.
Ich weiß, dass eine Geschwindigkeit sich über die Formel [mm] \nu=Wegstrecke/Zeitspanne.
[/mm]
Hier ist aber die Rede von einer Anfangsgeschwindigkeit.
Könnt Ihr mir auf die Sprünge helfen? Zumindest würde ich gerne wissen, welche Formel geeignet ist, um die Anfangsgeschwindigkeit zu beschreiben
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:26 Di 08.11.2011 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> Ein Stein wurde von einem 200m hohen Felsvorsprung
> senkrecht hinabgeworfen. Während der letzten halben
> Sekunde legte er 45m zurück. Wie groß war die
> Anfangsgeschwindigkeit? (Der Luftwiderstand sei
> vernachlässigbar.)
> Hinweis: Bestimmen Sie zunächst die Endgeschwindigkeit
> (oder die Geschwindigkeit zu Beginn der letzten 45m) und
> berechnen Sie dann mit Hilfe der zeitunabhängigen
> Bewegungsgleichung für gleichförmig beschleunigte
> Bewegungen die gesuchte Anfangsgeschwindigkeit.
> Hallo Ihr Lieben,
>
> ich studiere Biologie und muss auch ein Semester Physik
> (als Nebenfächler) studieren.
> Ich bin ehrlich gesagt noch nicht ganz drin in der
> Materie.
> Die vielen Formeln, die ich kennengelernt habe erscheinen
> mir im Moment noch wie eine "Suppe".
>
> Ich habe mir zunächst eine Skizze gemacht, um mir ein Bild
> von der Aufgabe zu verschaffen.
das ist immer eine gute Idee.
> Als nächstes habe ich notiert, was mir bekannt ist und
> zwar:
Auch das ist nicht verkehrt.
> a ist die Beschleunigung, die auch als -g (negative
> Erdbeschleunigung) bezeichnet werden kann, denn der Stein
> fällt ja nach "unten" und wird demnach von der
> Erdanziehungskraft angezogen.
> Für die gesamte Strecke weiß ich nur, dass sie eine
> Höhe von 200 m aufweist.
> Die kleine Strecke mit s=45m (s=Strecke) und t=1/2 s
Taufen wir diese mal um in [mm] $s_2=45m$ [/mm] und [mm] $t_2=\frac{1}{2}s$.
[/mm]
> bringt die Zeit als zusätzliche Information mit.
> Man muss ja zunächst die Anfangsgeschwindigkeit der
> "kleinen" Strecke berechnen, aber hier fangen schon meine
> Probleme an.
>
> Ich weiß, dass eine Geschwindigkeit sich über die Formel
> [mm]\nu=Wegstrecke/Zeitspanne.[/mm]
Das stimmt im Prinzip, aber das Formelzeichen für die Geschwindigkeit ist eigentlich 'v' (für englisch/lateinisch: velocity/velocitas).
> Hier ist aber die Rede von einer Anfangsgeschwindigkeit.
> Könnt Ihr mir auf die Sprünge helfen? Zumindest würde
> ich gerne wissen, welche Formel geeignet ist, um die
> Anfangsgeschwindigkeit zu beschreiben
>
Laut Hinweis soll ja erstmal die Geschwindigkeit zu Beginn der letzten 45m berechnet werden.
Wir wissen, dass es sich um eine gleichmäßig, geradlinig beschleunigte Bewegung handelt, da sich der Stein im Schwerefeld der Erde bewegt.
Was gilt für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung?
Es gilt: [mm] $s_2=\frac{1}{2}gt_2^2+v_1t_2$
[/mm]
[mm] $v_1$ [/mm] sei die Geschwindigkeit zu Beginn der letzten 45m sein.
Die kannst Du nun ausrechnen und mit dem Ergebnis weitermachen.
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> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.
Gruß,
notinX
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