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education english as a second language Aufgaben zum freien Fall 10. Von der Spitze eines
Die Zeit, die das Licht braucht, um vom Boden des Turmes zurück in das Auge des Steinewerfers zu gelangen, kann vernachlässigt werden. Dann gilt: a) s = ( 1 / 2) * g * t 2 = ( 1 / 2) * 9, 81 * 4 2 = 78, 48 m b) v = a * t = 9, 81 * 4 = 39, 24 m / s = 141, 26 km/h c) 78, 48 / 2 = ( 1 / 2) * g * t 2 <=> 78, 48 / g = t 2 <=> t = √ ( 78, 48 / g) = √ ( 78, 48 / 9, 81) = 2, 83 s d) t = t ( 78, 48) - t ( 58, 48) = 4 - √ ( 2 * 58, 48 / g) = 4 - 3, 45 = 0, 55 s e) Der Stein benötigt t Fall = 4 s bis zum Boden und der Schall benötigt t Schall = h / c = 78, 48 / 320 = 0, 25 s um den Turm hinauf zu gelangen. Der Steinewerfer hört den Aufschlag also t Fall + t Schall = 4 + 0, 25 = 4, 25 s nach dem Loslassen des Steines.
t - ti = tf Dritte Gleichung einsetzen. t - s/c = tf ( t - s/c)² = (tf)² Zweite Gleichung einsetzen. ( t - s/c)² = 2 s / g t² + s²/c² - 2 t s /c = 2 s / g t² c² + s² - 2 t s c = 2 s c² / g s² - 2 t s c - 2 s c² / g = - t² c² s² - 2 s c t - 2 s c c / g = - t² c² s² - 2 s c ( t + c/g) = - t² c² Quadratische Ergänzung auf beiden Seiten. ( s - c ( t + c/g))² = - t² c² + c² ( t + c/g)² ( s - c ( t + c/g))² = c² ( ( t + c/g)² - t²) ( s - c ( t + c/g))² = c² ( t² + c²/g² + 2 t c/g - t²) ( s - c ( t + c/g))² = c² ( c²/g² + 2 t c/g) Auf beiden Seiten Wurzel ziehen ergibt zwei Zweige mit Vorzeichen + oder -. Von der spitze eines turmes lässt man einen stein fallen earth. s - c ( t + c/g) = [+oder-] c Wurzel( c²/g² + 2 t c/g) s = c ( t + c/g) [+oder-] c Wurzel( c²/g² + 2 t c/g) Ein physikalisch sinnvolles Ergebnis wird nur im "-" Zweig erzielt. s = c ( t + c/g) - c Wurzel( c²/g² + 2 t c/g) Die Formel für die Höhe des Turms s ist aufgestellt. Die Zahlwerte für beide Fälle einsetzen. Bei der Berechnung wird die Differenz zwischen zwei sehr großen Zahlen berechnet.
Für die Fallbewegung des Steins: - Anfangsposition x(t) = 0, - Anfangsgeschwindigkeit v(0) = 0, - Beschleunigung konstant a = g = 9, 81 m/s² die Fallbeschleunigung auf der Erdoberfläche - Luftwiderstand vernachlässigt, ein kleiner und schwerer Stein Die Bewegungsgleichung für den Stein ist dann: x = (1/2) g t² Nach dem Auftreffen des Steins bewegt sich das Signal "Stein ist aufgeprallt" mit (a) Lichtgeschwindigkeit c = 3*10^8 m/s oder (b) mit Schallgeschwindigkeit die Fallstrecke nach oben. Die Geschwindigkeit auf der Strecke ist konstant angenommen. Hierbei gilt also: x = c t Die gemessene Zeit ist die Summe aus Fallzeit tf und Zeit für die Signalübertragung ti. t = tf + ti mit s = (1/2) g (tf)² s = c ti Wobei s die Höhe des Turms ist. Also s = Fallstrecke, s = Signalstrecke. Die Zeit t ist gegeben, die Strecke s ist gesucht. Die Gleichungen müssen umgeformt werden zu einer Funktion s = s(t). Aufgaben zum freien Fall 10. Von der Spitze eines. Zweite Gleichung auflösen nach (tf)² (tf)² = 2s / g Dritte Gleichung auflösen nach ti ti = s / c Erste Gleichung umformen.
Wenn ein Stein nach 4 Sekunden den Boden trifft, nachdem es von einer Brücke geworfen wurde (ohne Luftwiderstand) dann ist ja die Brücke 78, 48m hoch und der Stein ist mit einer Geschwindigkeit von 39, 24m/s gefallen. Aber jetzt komme ich nicht mehr weiter... Ist die Zeit für die erste Hälfte des fallweges 2s? Einfach 4s:2=2s? Und wie lange hat der Stein für die letzten 20m benötigt? Und die Zeit (seit dem loslassen) wann man das Auftreffen des Steines hört? (Schallgeschwindigkeit 320m/s) Uhr müsst mir hier nichts ausrechnen (außer ihr wollt es). Ich möchte viel lieber eine Erklärung, wie das geht und ob die oben angebenen Werte (Brücke =78, 48m und Geschwindigkeit=39, 24m/s) richtig sind... Danke im voraus!!! Pittys Physikseite - Aufgaben. Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet, Brücke =78, 48m und Geschwindigkeit=39, 24m/s) richtig sind... nach 2 Sekunden hat der Stein nur 1/4 des Weges zurückgelegt. Die zeit geht mit dem Quadrat in die Berechnung ein, also 4 statt 16 bei der Hälfte Die Zeit für die letzten 20 m ergibt sich aus: 78, 48-20=58, 48 m sind bereits zurückgelegt.
Nächste » 0 Daumen 323 Aufrufe a) Wie hoch ist der Turm? b) Mit welcher Geschwindigkeit trifft der Stein am Boden auf? c) Nach welcher Zeit (vom loslassen gerechnet) hört man den Stein aufschlagen? fall Gefragt 25 Mär 2017 von Adam17 a) Wie hoch ist der Turm? b) Mit welcher Geschwindigkeit trifft der Stein am Boden auf? c) Nach welcher Zeit (vom loslassen gerechnet) hört man den Stein aufschlagen? Kommentiert Gast 1 Antwort +1 Daumen a) s = 1/2 * g * t^2 = 1/2 * (9. 81 m/s^2) * (2. 7 s)^2 = 35. Von der spitze eines turmes lässt man einen stein fallen kingdom. 76 m b) v = g * t = (9. 7 s) = 26. 49 m/s c) t = (2. 7 s) + (35. 76 m) / (343 m/s) = 2. 804 s Beantwortet Der_Mathecoach 9, 9 k Vielen Dank für die Antwort:). Ich habe es jetzt verstanden. Ein anderes Problem? Stell deine Frage Ähnliche Fragen 2 Antworten Der freie Fall. Nach 4s sieht man den Stein auf dem Boden aufschlagen Gefragt 11 Nov 2018 von jtzut 1 Antwort Eiskugel von einem Turm herabfallen lassen: a) Nach welcher Zeit schlägt die Kugel auf dem Boden auf? Gefragt 16 Feb 2014 von Integraldx 1 Antwort Kinematik, Zeit/ Geschwindigkeit: Geg.