P 54: Lösungen

 Aufgabe 1:

Man zieht erst einmal die während der Reaktionszeit gefahrene Strecke ab und stellt für die restliche Strecke  (33 m) das WZG auf. Damit berechnet man die Fahrzeit für diese 33 m.

Das ist eine quadratische Gleichung, von der nur eine Lösung eine brauchbare Zeit liefert.

Mit dieser Zeit kann man dann über das GZG die verbliebene Geschwindigkeit berechnen.

Aufgabe 2:

Aus dem senkrechten Wurf bestimmt man die Abwurfgeschwindigkeit (Höhe bekannt) und berechnet damit aus dem waagerechten Wurf die Wurfweite. Dazu muss man aus dem 1 m Fallstrecke die Fallzeit berechnen.

Aufgabe 3: 

Das ist ein waagerechter Wurf mit bekannter Abwurfhöhe und Abwurfgeschwindigkeit. Man muss erst die Fallzeit berechnen, damit man die Wurfweite erhält.

Aufgabe 4:

Einfach in die Formeln für den schrägen Wurf einsetzen und daran denken, dass die Wurfbahn symmetrisch zum Hochpunkt verläuft (wir haben ja keine Reibung).

Aufgabe 5:

Der Fall des Steines ist eine Fallbewegung, anschließend kommt der Schall mit konstanter Geschwindigkeit zurück.

Für beide Formeln verwendet man verschiedene Zeiten. Die Summe beider Zeiten ist die gemessene Zeit.

Dadurch bleibt eine quadratische Gleichu7ng, aus der man die Fallstrecke berechnen kann.

Ein ausführlich durchgerechnete Lösung findet man hier:

https://www.leifiphysik.de/mechanik/freier-fall-senkrechter-wurf/aufgabe/tiefe-eines-brunnens

Lösung Aufgabe 5

Eine etwas abgewandelte Fragestellung, und dadurch erheblich leichter zu lösen, findet man hier:

https://www.leifiphysik.de/mechanik/freier-fall-senkrechter-wurf/aufgabe/stein-faellt-den-brunnen

Turmfall

Hinweis:

Wir haben auch ein Forum:

https://discord.gg/56ngQmhcCW

Forum zum Mechanik-Kurs

Hier könnt ihr neure Lösungswege posten, wenn Fragen auftauchen...oder auf meine Fehler beim Lösen hinweisen....

Wie geht es weiter?

Am Wochenende beginne ich den Teil 2 zu posten: Einstein denkt über das Fallen nach

Wir werden genauer darüber "reden", was es bedeutet, dass alle Körper gleich schnell fallen. Dazu müssen wir genau fragen, was eigentlich Masse ist. Wir werden auf den Begriff der trägen und der schweren Masse stoßen.

Daraus können wir die Grundidee der Allgemeinen Relativitätstheorie entwickeln.

Etwas mehr zu dieser Theorie wird es dann als Zusatzseite geben.

In den Weihnachtsferien werde ich weiter posten, um etwas vorzuarbeiten und ev. auch Kursen, die schon weiter sind, dann Material zur Verfügung stellen zu können.

P 53: Übung macht den Meister

 9. Übungen

Zum Schluss dieses großen Abschnittes einige Übungsaufgaben.

Lest den Text genau durch, denn zuerst müsst ihr herausfinden, um welche Bewegungs- oder Wurfart es sich handelt.

Dann stellt euch die behandelten Formeln zusammen und versucht zu bestimmen, welche Größen bekannt sind oder leicht zu erhalten sind (wie g). Dann identifiziert die gesuchte Größe.

Dadurch müsstet ihr meistens die Aufgabe lösen können.

Aufgabe 1:

Es herrscht Nebel. Ein Auto fährt mit 90 km/h. 58 m vor dem Auto taucht ein ruhendes Hindernis auf. Mit einer Reaktionszeit von 1 sec reagiert der Fahrer und bremst mit 8 m/sec².

Mit welcher Geschwindigkeit prallt das Auto auf das Hindernis auf?

Aufgabe 2:

Eine Abwurfvorrichtung sczleudert einen Körper 200 m hoch. Wie weit kommt der Körper, wenn man waagerecht abschleudert und er nicht mehr als 1 m fallen soll?

Aufgabe 3:

Ein Flugzeug bringt Hilfsgüter zu Seglerinnen, die auf einer einsamen Insel gestrandet sind. Es fliegt in 2 km Höhe mit 500 km/h. Wie weit vor der Insel muss es, unter Vernachlässigung der Luftreibung, die Care-Pakete abwerfen?

Aufgabe 4:

a) Wie hoch und wie weit kommt ein mit v= 20 m/sec unter 20° vom Boden abgeworfener Körper?

b) Unter welchem Winkel und mit welcher Geschwindigkeit kommt er auf?

c) Mit welcher Fallgeschwindigkeit trifft er auf?

Aufgabe 5 (DER Klassiker):

Ein Kind lässt einen Stein in einen Brunnen fallen und hört genau 1,5 sec nach dem Loslassen den Aufprall.

Wie tief ist der Brunnen?

Schallgeschwinhdigkeit: 340 m/sec

 (Bild: wikipedia)