Senkrechter Wurf Maximal Höhe < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:34 Fr 17.10.2014 | | Autor: | Asura |
Guten Tag
und zwar soll ich die Wurfhöhe eines Balls berechnen.
Dessen Masse: m = 2 kg ist.
Die v(abwurf) = 30 km/h
Ich habe mir dafür die Formeln für die potentielle Energie geholt also:
W(pot) = m*g*h
und die für die kinetische:
W(kin) = [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * m * [mm] v^2
[/mm]
Diese habe ich gleichgesetzt W(pot) = W(kin)
m*g*h = [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * m * [mm] v^2
[/mm]
Und nach h umgestellt: h = [mm] \bruch{v^2}{2*g}
[/mm]
Dann die Werte eingetragen:
h = [mm] \bruch{(8,333 m/s) ^2}{2*9,81m/s^2}
[/mm]
und erhalte: h = 3,539 m
Diese Lösung finde ich aber höchst unrealistisch.
Habe also den Originalen Wert von der Geschwindigkeit genommen (Obwohl ich dachte, man muss diese Einheiten anpassen):
h = [mm] \bruch{(30 km/h) ^2}{2*9,81m/s^2}
[/mm]
und erhalte: h = 45,871 m (?)
Diese Lösung klingt realistischer, aber verwirrt mich, zumindest die Einheiten.
Als weitere Aufgabe soll ich die W(luft) berücksichtigen, aber da bin ich fraglos.
Ich hoffe Sie können mir da weiterhelfen.
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Hi!
Das erste Ergebnis ist schon korrekt. Rechne auch mal ohne Energie, auch wenn das mühsamer ist. Mal überschlagen: in 1s erreicht ein frei fallender Körper knapp 10m/s und legt knapp 5m zurück. Das zeigt schon, dass der erste Wert korrekt ist.
Was du nun mit W(luft) meinst, ist mir nicht klar.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:21 Fr 17.10.2014 | | Autor: | Asura |
Ach natürlich, das ist ja nur nach einer Sekunde und nicht nach mehreren Sekunden.
Mit der W(luft) ist glaube ich das gemeint:
m*g*h = [mm] \bruch{1}{2}*m*v^2+\bruch{1}{2}*c(w)*A*p*v^2*t*v
[/mm]
Für die Kräfte würde die Formel doch dann so lauten:
F(g) * h = F(b) * s + [mm] \bruch{1}{2}*c(w)*A*p*v^2*s
[/mm]
Dann würde doch die Gleichung lauten nach h umgestellt:
h = [mm] \bruch{s*(A-c(w)*p*v^2+2*F(b))}{2*F(g)}
[/mm]
Obwohl, s ist ja h.
Aber wenn ich umstelle kommt da meines erachtens auch irgendwie was falsches raus. Oder ich stelle es falsch um:
h = [mm] a*c*p*v^2+2*(F(b)-F(g))
[/mm]
Nur fehlen mir dann einige Werte:
c(w) müsste doch, da es eine Kugel ist bzw. ein Ball bei 0,45 liegen
Dann fehlt noch die Fläche des Balls, wovon ich später ja nur die Hälfte nehmen muss, da die Luft nur auf eine Seite ihre Kraft ausübt.
Luftdichte kann man abschätzen: 1,3 [mm] kg/m^3
[/mm]
Und Strecke habe ich auch nicht.
Ich denke mir mal, der Lehrer verlangt da einfach, das ich dort realistische Beispielswerte nehme.
Oder haben Sie Ideen, wie ich die anderen Werte bestimmen kann?
Oder habe ich hier jz einen Denkfehler drinne?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:38 Sa 18.10.2014 | | Autor: | andyv |
Hallo,
könntest du bitte die Originalaufgabe reinstellen?
Dein Vorgehen funktioniert jedenfalls nicht, die Geschwindigkeit hängt nichttrivial von der Zeit ab. Die Abhängigkeit bräuchte man, um die Reibungsarbeit zu bestimmen.
Liebe Grüße
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:00 Sa 18.10.2014 | | Autor: | Asura |
![[]](/images/popup.gif) http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/img20141016waaeup7vgyxc.jpg
Wie gesagt, die Hauptaufgabe habe ich bereits gelöst, nur bei der Berücksichtigung von W(luft) bin ich überfragt. Aber die erste Formel, ist doch diese, um den Luftwiderstand zu berücksichtigen, also habe ich nur die Umstellung nach h falsch gemacht?
Aber mir fehlen doch da entscheidene Werte, um die Luftwiderstand zu berechnen und damit die tatsächliche Höhe.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:38 Sa 18.10.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
falsch an deinem Vorgehen ist s=v*t, das gilt nur wenn v konstant ist, aber dein v ändert sich ja von 30km/h auf 0m/s.
die Reibungsenergie hängt von s bzw t ab. du hast erstmal nur die [mm] Reibungskraft,F_r=1/2*c_W*A*\rho_L*v^2
[/mm]
um den Energieverlust zu berechnen müsste man das über den Weg integrieren, zum Abschätzen kannst du mit der Durchschnittsgeschw, [mm] v_d=v/2 [/mm] rechnen, das ist aber nur eine Abschätzung, da die Kraft ja nicht konstant ist.
Wenn A nicht gegeben ist, kannst du eigentlich nichts machen, wenn du einen riesigen Styroporball von 2kg wirfst, oder eine klein Bleikugel macht das einen riesigen Unterschied,
was du mit F(b) meinst ist unklar!
es gilt für die Kraft [mm] m*a=-mg-F_R [/mm] solange der Ball nach oben fliegt.
Wie dein L den Energieverlust mit Schulmathe berechnen will ist mir unklar, also schreib einfach die Probleme auf, die die Aufgabe macht, das ist immer ein guter Ausweg-
Gruß leduart
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