Physik Aufgabe: Geschwindikeit

Wissenschaft Physik
#1

Ich komme bei dieser Aufgabe in Physik nicht weiter:

Eine in sträflichen Leichtsinn rechtwinkelig und horizontal aus einem fahrenden Zug geschleuderte Bierflasche fällt auf eine h = 4m unter dem Abwurfpunkt gelegene Wiese und schlägt l = 20m in fahrtrichtung gemessen vom Abwurfpunkt und b = 8m vom Bahnkörper auf. Berechne die Geschwinkdigkeit mit welcher der Zuf fährt; mit welcher die Flasche abgeworfen wirt; mit welcher die Flasche auf dem Boden auftrifft.

Danke, es ist wirklich wichtig für mich.

#2

Hallo Heargrenade

ich gehe mal davon aus, dass der Luftwiderstand unberücksichtigt bleibt!!!
Aus h=4m => mit s=1/2at²: und a=9,81m/s²:
t=0,9s

Fallgeschwindigkeit: v=at=9,81m/s²*0,9s=8,83m/s=31,788km/h

Zuggeschwindigkeit:
v=s/t=20m/0,9s=22,22m/s=79,992km/h.

Wurfgeschwindigkeit:
v=s/t=8m/0,9s=8.88m/s=31,97km/h

Gesamtgeschwindigkeit:
vtot=Wurzel(vFall²+vZug²+vWurf²)=25,5m/s=91,82km/h

Gruß
Rudi

#3

Vielen vielen dank. (:

#4

Hallo Heargrenade,
die Bierflasche folgt einer Wurfparabel im dreidimensionalen Koordinatensystem f(xyz).
Da ich mich lange nicht mit solchen Fragen beschäftigt habe kann ich nicht absehen wie lange ich für die Lösung der Aufgabe benötige.- Aus Zeitmangel kann ich die Lösung z. Zt. nicht anbieten. Vieleicht genügt Dir schon der o. g. Hinweis. Wiel Erfolg!

#5

so ich hab mir das ganze jetzt nochmal angesehen umd für den test zu lernen…

und ich habe die frage wofür dann in der aufgabe die angaben l = 20m und b = 8m ?
ist das nicht überflüssig?

#6

Mit der Angabe 20m ermittelst du mithilfe der Zeit 0,9s die Geschwindigkeit des Zuges, mit den 8m und der gleichen Zeit ermittelst du die Wurfgeschwindigkeit der Bierflasche

#7

Rudi hat recht: wieviel Zeit ist für die Vorwärtsbewegung des Zuges vorhanden, woraus später der Weg berechnet wird? > Die Fallzeit! Also
Die Flasche fällt die 4m herunter in 0,9 sec, wie Rudi errechnet hat.
II. Wie weit kommt der Zug in diesen 0,9 sec?
Wieder hat Rudi recht! s= v * t. Gruß!

#8

Hallo,
es tut mir leid, dass ich erst jetzt antworten kann:

Zuerst einmal, die ersten beiden Teilaufgaben können unabhängig voneinander beantwortet werden, d.h. die Frage nach der Geschwindigkeit senkrech (vx) und die Geschwindigkeit parallel zur Bewegungsrichtung des Zugs (vz). Zuerst muss geklärt werden, wie lange die Flasche in der Luft ist. Das hängt nur von der Abwurfhöhe (4m) ab: mit S=1/2*a*t^2 nach t aufgelöst und a durch die Erdbeschleunigung ersetzt: t=wurzel(2*S/g) ergibt eine Flugzeit von 0,8944s.
Damit kannst Du nun alles berechnen:

Abwurfgeschwindigkeit: Flasche wird mit vx=? weggeworfen, bleibt 0,89s in der Luft und fällt nach 8m auf den Boden: vx=S/t = 8m/0,89s=8,9m/s

Geschwindigkeit des Zugs (vz):
vz=S/t = 20m/0,89s=22,36m/s (ca.80,5km/h)

Auftreffgeschwindigkeit auf den Boden. Hier müssen wir alle Geschwindigkeiten (vx,vz und vy=Fallgeschwindigkeit bzw. Geschwindigkeitsanteil senkrecht zum Boden) unter berücksichtigung ihrer Richtung (alle senkrecht zueinander) addiert werden. Zuerst wird vy noch ausgerechnet: vy=g*t = 10*0,89 = 8,9m/s
Jetzt alle 3 Geschwindigkeiten richtungsgebunden addieren: hier kann der Pythagoras für 3 Raumdimensionen helfen:
c^2=a^2+b^2+c^3 wenn a,b,c senkrecht aufeinander:
v_ges=wurzel(vx^2+vz^2+vy^2)= 25,66m/s (92,4km/h)

Gruß,
Sascha

#9

Die Auftreffgeschwindigkeit der Flasche muss wohl im 3D-Kosy betrachtet werden. Kann ich leider auch nicht.
Tut mir Leid.