Physik: waagerechter Wurf , Kugel rollt vom Tisch

Question

Hi,

1) Eine Kugel rollt mit einer Geschwindigkeit von vo = 0,4 ms^-1 über eine Tischkante und trifft im Abstand xo = 0,16m auf dem Boden auf.

a. Wie hoch ist der Tisch ?

b. Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchem Winkel trifft die Kugel auf?

c. Wie lange dauert diese Bewegung ?

2)  Bei Wasserfällen stürzt das mit einer Geschwindigkeit von 4ms^-1 ankommende Wasser in die Tiefe.

a. Bestimme die Koordinaten des Auftreffpunktes eines Wassertropfens.

b. Wie lange fällt er?

c. mit welcher Geschwindigkeit und unter welchem Winkel trifft der Tropfen auf ?

Answer 1

a. Wie hoch ist der Tisch ?

Wie lange braucht die Kugel um waagerecht mit einer Geschwindigkeit von v = 0.4 m/s eine Strecke von s = 0.16 m zurückzulegen ?

Wie weit fällt die Kugel in dieser Zeit bei einer Gravitationsbeschleunigung von 9.81 m/s^2 ?

Probier das mal zu lösen.

Comments

b. Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchem Winkel trifft die Kugel auf?

Welche horizontale und vertikale Geschwindigkeit hat die Kugel beim auftreffen ? 

Wie berechnet man daraus die gesamte Geschwindigkeit und den Winkel ?

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t= 0,16m/0,4ms^-1 = 0,4 s ?

und dann h=y= 0,5 *(9,81 m/s² / 0,4²ms^-1 = 0,78 ? Aber das kann nicht die Höhe sein , oder ?

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y ist die Falltiefe, also h, damit hast die Teilaufgabe a) super gelöst

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2)  Bei Wasserfällen stürzt das mit einer Geschwindigkeit von 4ms^-1 ankommende Wasser in die Tiefe.

Ich denke hier fehlen Angaben zur Höhe der Fälle oder zur horizontalen Flugweite. Ohne eine weitere Angabe wäre das mit Werten nicht machbar. Aber eventuell soll das auch einfach allgemein mit Parametern gelöst werden.

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Ich habe auch eine Tischhöhe von 0.7848 m heraus. Sieht also völlig ok aus. Du musst allerdings bei den Einheiten aufpassen.

h=y= 0,5 *(9,81 m/s² / 0,4²ms^-1 = 0,78

korrekt ist hier die Einheit Sekunden^2. Du setzt die Zeit t^2 ein.

s = 1/2·g·t^2 = 1/2·(9.81 m/s^2)·(0.4 s)^2 = 0.7848 m

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Ok, danke. Wie kann man bei 1) b und c lösen ? ist mit c die Zeit gemeint die bereits ermittelt wurde ?

Ja, das ankommende Wasser stürzt 45m in die Tiefe.

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oder ist nochmal eine andere Zeit gemeint ?

Es wäre echt nett , wenn sich das nochmal jemand anschauen könnte ;-)

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Die Zeit stimmt schon also ist c auch erledigt.

bei b) muss man die Geschwindigkeiten und x- und y-Richtung zerlegen. In x-Richtung (horizontal) ist die Bewegung der Kugel nur gleichförmig, in y-Richtung (senkrecht) hingegen gleichmäßig beschleunigt (durch g)

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Vy= 9,81*0,4s= 3,924 s ?

und Ve  =√0,4 ²+3,924² =3,94 m/s ?

Wie rechnet man Vx aus ?

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vX ist die horizontale Geschwindigkeit. Die ist gegeben.
Die Gesamtgeschwindigkeit rechnest du mit dem Pythagoras aus. Den Winkel mit dem Tangens. Mach dir mal eine Skizze aus der das eventuell ersichtlich wird.

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Waren die andren 2 Ergebnisse richtig ?

Und wie rechnet man das mit dem Phytagoras aus ?

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Ja. Ich habe so gerechnet

a) Wie hoch ist der Tisch?

t = s/v = (0.16 m)/(0.4 m/s) = 0.4 s

s = 1/2·g·t^2 = 1/2·(9.81 m/s^2)·(0.4 s)^2 = 0.7848 m

b) Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchem Winkel trifft die Kugel auf?

vY = g·t = (9.81 m/s^2)·(0.4 s) = 3.924 m/s

v = √(vX^2 + vY^2) = √((0.4 m/s)^2 + (3.924 m/s)^2) = 3.944 m/s

α = ARCTAN(vY/vX) = ARCTAN((3.924 m/s)/(0.4 m/s)) = 84.18°

c) Wie lange dauert diese Bewegung?

t = s/v = (0.16 m)/(0.4 m/s) = 0.4 s [siehe a)]

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 Ich verstehe nur noch nicht bei b) die letzte Zeile. Was ist ARC ?

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Ok,verstehe es jetzt doch , vielen Dank !