Wie lange dauert es, bis ein frei fallender Körper 3.5 m weit gefallen ist?

Question

Aufgabe:

Hinweis: Die Aufgaben a) und b) sind voneinander unabhängig.

An einem Jahrmarkt gibt es verschiedene Attraktionen für Kinder.

a) Bei der Attraktion “Freier Fall“ lassen sich die Kinder aus 3.5 m Höhe in einen Behälter mit Schaumstoffstücken (wie er von Kunstturnern im Training benutzt wird) fallen.

a1) Wie lange dauert es, bis ein frei fallender Körper 3.5 m weit gefallen ist?

a2) Welche Geschwindigkeit hat der Körper dann erreicht?

b) Beim “Hüpfturm“ wird das Kind beim Start mit einem Gurt an einem herunterhängenden, nicht gespannten elastischen Seil befestigt, dann lässt sich das Kind fallen. Dieses Seil verhält sich wie eine Feder mit der Federkonstanten 80 N/m.

Die Figur zeigt Larissa (Masse 24 kg) kurz nach dem Start. Zeichnen Sie in die Figur folgende Kräfte gut sichtbar ein (beachten Sie jeweils den Angriffspunkt):

b1) Gewichtskraft F_G (beschriftet mit F_G)

b2) Kraft F_S des Seils auf Larissa (beschriftet mit F_S).

b3) Was ist die Gegenkraft von FS? Vervollständigen Sie den Satz

„Die Gegenkraft von FS ist …………………………………………"

b4) Wir betrachten die Situation, wenn sich Larissa um 4.0 m nach unten bewegt hat.

b41) Wie gross ist dann die insgesamt auf Larissa wirkende vertikale Kraft (formal und numerisch, aber mit verbaler Begründung)?

b42) Wie gross ist dann Larissas Beschleunigung (formal und numerisch)? Was bedeutet dieses Resultat für Larissas Bewegung (begründen Sie Ihre Antwort)?

Thema: Kinematik, Dynamik: Hooke - Gesetzt, potenziale Energie (= Lageenergie), kinetische Energie (= Bewegungsenergie)

Comments

Die Formeln zu a sind richtig von uns willst du genaue numerische Resultate, du schreibst nur Formeln?

b42):  Fs=+D*s, Fg=-mg  Fges=Fs+Fg, , a=Fges/m also nach oben.

Answer 1

Hallo

zu a)  s=g/2*t^2 , s,g bekannt daraus t  dann v=g*t

zu b) F=D*s und Energiesatz Federenergie W=D/2s^2, Lageenergie mgh kinetische Energie m/2v^2.

Wenn du damit nicht weiter kommst, sag genau was du nicht kannst und was du schon hast.

Gruß lul

Comments

Ihre Lösung zu „a2)“ : „a = v/t“ bzw. „g“ ist die mittlere Beschleunigung; die Geschwindigkeit dazu ist nicht gesucht! Also ist Ihre Antwort ist falsch. Ich habe die richtige formale und numerische Lösung hierzu; selber daraufgekommen.
Die übrigen nötigen Formeln sind mir sehr wohl bekannt! Hookesches Gesetz, potenziale Energie (= Lageenergie), kinetische Energie (= Bewegungsenergie), etc. Dafür habe ich Formelsammlung.

Daraufhin musste man diese Formeln kombinieren betreffend die Situation der Übungen unter „b4)“: genauer „b41)“ und „b42)“ und hierzu bräuchte ich Hilfe.

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zu a hatte ich den genauen Lösungsweg geschrieben, t aus s ausrechnen in v=g*t einsetzen. nirgends stand was von "mittlerer" Beschleunigung sonder die konstante Beschleunigung auf dem Weg g. die Geschwindigkeit war gesucht.

Aber da du den Rest ja hast, ist es ok.

meine Bitte war "Wenn du damit nicht weiter kommst, sag genau was du nicht kannst und was du schon hast."