Aufgaben zur Überlagerung von Bewegungen / vektorieller Impulsänderung: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 13. Mai 2014, 15:53 Uhr
Ein Steinwurf
Jemand wirft einen Stein waagrecht von einem 20m hohen Turm.
- Wie kann man erklären, dass der Stein nach Verlassen der Hand nicht sofort senkrecht nach unten fällt?
- Der Stein hat eine Masse von 500g und wird mit 12m/s weggeworfen. Wieviel Impuls hat er?
- Welche Kraft wirkt auf den Stein?
- Welchen Impuls bekommt der Stein in jeder Sekunde?
- Wieviel Impuls hat der Stein nach 0,1s ; 0,2s, 0,3s ... nach t Sekunden? (Zeichne jeweils den Impulsvektor!)
- Wie lauten die Ortsgesetze sx(t) und sy(t), sowie die Geschwindigkeitsgesetze vx(t) und vy(t)?
- Wie lange dauert es, bis der Stein am Boden ankommt?
- Wie weit wird der Stein geworfen?
- Zeichne die Flugbahn des Steins im Maßstab 1:200 (1cm entspricht 2m).
- Zeichne in die Flugbahn die Position des Balles nach 0s ; 1s ; 1,5s den Geschwindigkeitsvektor ein (1cm soll 2m/s entsprechen).
Ein Brunnen
Bei einem Brunnen spritzt das Wasser waagrecht heraus und fällt 80cm tief bis auf die Wasseroberfläche. Ein Wasserstrahl (a) kommt dabei 20cm weit ein anderer (b) 40cm.
- 1. Warum muss die Austrittsgeschwindigkeit des einen (a) nur halb so groß wie diejenige des anderen (b) sein?
- Tipp: Welche Zeitdauer fällt ein Wassertropfen vom Austritt bis zur Wasseroberfläche?
- Tipp: Wie große sind die Austrittsgeschwindigkeiten?
- 2. Unter welchem Winkel treffen die Wasserstrahlen auf die Wasseroberfläche?
- Tipp: Mit welcher horizontalen und mit welcher vertikalen Geschwindigkeit treffen die Wassertropfen auf die Wasseroberfläche? Fertige eine Zeichnung der Geschwindigkeitsvektoren an!
