Impuls < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Bei olympischen Spielen verwendet man ein Kleinkalibergewehr, dessen Kugel 2,6 g schwer ist. Sie verlässt den Lauf mit der Geschwindigkeit v= 330 [mm] \bruch{m}{s}. [/mm]
a) Welche Geschwindigkeit müsste man einem 3 kg schweren Medizinball geben, damit er denselben Impuls hat wie die Gewehrkugel? |
Hallo,
also ich habe mal eine Frage bezüglich der Aufgabe oben. Ich habe so angefangen:
Berechnung des Impulses der Gewehrkugel:
[mm] \vec{p} [/mm] = m* [mm] \vec{v}
[/mm]
[mm] \vec{p} [/mm] = 0,0026kg * [mm] 330\bruch{m}{s}. [/mm]
= 0,858 [mm] \bruch{kg*m}{s}.
[/mm]
Stimmt das soweit? Wie muss ich jetzt weiter vorgehen? Freue mich auf Antworten.
Liebe Grüße
Informacao
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:27 Mi 18.04.2007 | | Autor: | ONeill |
Hier soll gelten:
[mm] p_1=p_2 [/mm] , also der Impuls der Kugel gleich dem Impuls des Balls. Allgemein ist p=m*v
=> [mm] m_1*v_1=m_2*v_2
[/mm]
<=> [mm] \bruch{m_1*v_1}{m_2}=v_2
[/mm]
<=> [mm] \bruch{2,6*10^{-3}kg*330\bruch{m}{s}}{3kg}=v_2
[/mm]
[mm] 0,286\bruch{m}{s}\approx v_2
[/mm]
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Hallo,
habe noch eine Frage dazu.
Erst mal danke, habe das nun nachvollziehen und verstehen können!
Nun frage ich mich, ob die Bewegungsengergie des Balls mit der der Kugel übereinstimmt. Habe das über [mm] E_{kin} [/mm] =0,5*m*v² nachgerechnet, und diese stimmen nicht überein.
Wie kann ich mir das auch theoretisch erklären? Ich weiß leider keine Antwort.
Viele Grüße
Informacao
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:23 Mi 18.04.2007 | | Autor: | ONeill |
> Nun frage ich mich, ob die Bewegungsengergie des Balls mit
> der der Kugel übereinstimmt. Habe das über [mm]E_{kin}[/mm]
> =0,5*m*v² nachgerechnet, und diese stimmen nicht überein.
Na das muss doch auch nicht so sein. Die kinetische Energie steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Der Impuls ist jedoch proportional zur Geschwindigkeit. Eine lineare und eine quadratische Funktion kann man da praktisch nicht miteinander vergleichen.
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Eine
> lineare und eine quadratische Funktion kann man da
> praktisch nicht miteinander vergleichen.
>
Glaube, du hast mich falsch verstanden.
Ich vergleiche ja 2 quadratische Funktionen. Einmal die kinetische Energie des Balls und einmal die kinetische Energie der Kugel. (Hat jetzt also nichts mehr mit dem Impuls zu tun!)
Lg, Informacao
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:36 Mi 18.04.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
dein Problem liegt also darin, dass deine zweite Kugel nicht die selbe kinetische Energie hat, wie die erste Kugel.
Das ist durchaus normal, weil ja nur der Impuls gleich sein soll.
Impuls p=mv
Kin Energie: [mm] W=0,5mv^2
[/mm]
Nun soll ja gelten:
m1v1=m2v2
Ist ja klar, dass dein Medizinball schwerer ist, als die Gewehrkugel
Folglich muss die Geschwindigkeit des Medizinballes kleiner sein, als die, der Gewehrkugel, damit der Impuls gleichbleibt.
Da aber die Geschwindigkeit in der kinetischen Energie mit dem Quadrat eingeht, ist es doch klar, dass die kinetischen Energien der beiden Objekte deutlich unterschiedlich sind.
Weil wenn du z.B. Einem Objekt die doppelte Geschwindigkeit geibst, so hat es die vierfache kinetische Energie.
Lieben Gruß,
Kroni
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:40 Mi 18.04.2007 | | Autor: | Informacao |
Hi,
danke.. ist ja irgendwie wirklich logisch =) Habe alles verstanden. Danke!
Lg, Informacao
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| Aufgabe | Bei olympischen Spielen verwendet man ein Kleinkalibergewehr, dessen Kugel 2,6 g schwer ist. Sie verlässt den Lauf mit der Geschwindigkeit v= 330 m/s.
b) Die Kugel tritt 5cm tief in einen Holzbalken.
- Welche Kraft erfährt dieser dabei im Mittel?
- Wie groß ist die Bremsdauer?
- Wie groß sind Bremskraft und Bremsdauer beim Medizinball, wenn er auf der Strecke 5cm abgebremst wird? |
So, nun beschäftige ich mich mit der Teilaufgabe b)... und komme garnicht erst zum Anfang...
Mir fehlt bei den Spiegelstrichen jeweils der Ansatz... vielleicht könnt ihr mir (bitte) mal dabei helfen.
Würde mich freuen!
Lg, Informacao
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:45 Mi 18.04.2007 | | Autor: | ONeill |
erstmal zur Bremsdauer:
Es handelt sich um eine verzögerte Bewegen. Darum gilt
s=0,5*v*t
[mm] \bruch{2*s}{v}=t=\bruch{1}{3300}s
[/mm]
Bei der mittleren Bremskraft bin ich mir nicht sicher. Ich würde so rechnen. Da es eine verzögerte Bewegung ist:
[mm] s=0,5*a*t^2
[/mm]
[mm] \bruch{2*s}{t^2}=a
[/mm]
[mm] 1089000\bruch{m}{s^2}=a
[/mm]
[mm] F=m*a=2,6*10^{-3}kg*1089000\bruch{m}{s^2}=2831,4N
[/mm]
Beim Medizinball wird dann genauso gerechnet, bloß halt mit den anderen Werten. Da bin ich mir sicher, dass du das nun selbst hinbekommst.
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> erstmal zur Bremsdauer:
> Es handelt sich um eine verzögerte Bewegen. Darum gilt
> s=0,5*v*t
> [mm]\bruch{2*s}{v}=t=\bruch{1}{3300}s[/mm]
>
> Bei der mittleren Bremskraft bin ich mir nicht sicher. Ich
> würde so rechnen. Da es eine verzögerte Bewegung ist:
> [mm]s=0,5*a*t^2[/mm]
> [mm]\bruch{2*s}{t^2}=a[/mm]
> [mm]1089000\bruch{m}{s^2}=a[/mm]
Hä? Was hast du denn da für Werte eingesetzt??
Verstehe nicht, wie du auf a kommst...
>
> [mm]F=m*a=2,6*10^{-3}kg*1089000\bruch{m}{s^2}=2831,4N[/mm]
>
> Beim Medizinball wird dann genauso gerechnet, bloß halt mit
> den anderen Werten. Da bin ich mir sicher, dass du das nun
> selbst hinbekommst.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:03 Mi 18.04.2007 | | Autor: | ONeill |
> > erstmal zur Bremsdauer:
> > Es handelt sich um eine verzögerte Bewegen. Darum gilt
> > s=0,5*v*t
> > [mm]\bruch{2*s}{v}=t=\bruch{1}{3300}s[/mm]
> >
> > Bei der mittleren Bremskraft bin ich mir nicht sicher. Ich
> > würde so rechnen. Da es eine verzögerte Bewegung ist:
> > [mm]s=0,5*a*t^2[/mm]
> > [mm]\bruch{2*s}{t^2}=a[/mm]
> > [mm]1089000\bruch{m}{s^2}=a[/mm]
>
> Hä? Was hast du denn da für Werte eingesetzt??
> Verstehe nicht, wie du auf a kommst...
s=0,5*v*t
s=Strecke=0,05m
v=330m/s
Darüber lässt sich t ermitteln.
Dann die Formel [mm] s=0,5*a*t^2
[/mm]
s=Strecke=0,05m
t=Zeit, die haben wir schon berechnet. Nach a umstellen, Werte einsetzen fertig.
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Ja, das habe ich ja auch gemacht.. Trotzdem komme ich auf a=4356000 m/s²...
Und was ist jetzt falsch?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:58 Mi 18.04.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Die ander Lösung ist richtig! schreib mal auf, was du gerechnet hast, mit Zwischenergebnissen.
Zur Kontrolle es gibt einen schnelleren Weg ueber den Energiesatz. Die kin. Energie [mm] m/2v^2 [/mm] wird in Arbeit F*s umgesetzt. also [mm] F*s=m/2*v^2; F=\bruch{mv^2}{2s}
[/mm]
und [mm] a=\bruch{v^2}{2s}
[/mm]
Gruss leduart
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Hi,
also habe gerechnet:
t= 0,05cm/330 m/s = 0,00015 s Stimmt das denn für t ?
a= [mm] \bruch{2*0,05m}{0,00015s ²} [/mm] ... da kam dann das Ergebnis raus...
Naja, ich kanns mir mal so aufschreiben, wie du es eben beschrieben hast, aber ich habe es nicht genau verstanden.
Lg, Informacao
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:25 Mi 18.04.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Hi,
>
> also habe gerechnet:
>
> t= 0,05cm/330 m/s = 0,00015 s Stimmt das denn für t ?
Neee! Denk doch mal, die Zeit braucht die Kugel fuer 5cm, wenn sie immer mit v flöge! aber die letzten Millimeter ist doch v anders als die ersten.
Es ist eine der häufigsten und unüberlegtesten Fehler v=s/t immer anzuwenden, weil man das mal in Klasse 9 gelernt hat!
in der Oberstufe sollte man wissen v=a*t [mm] +v_0
[/mm]
und [mm] s=a/2*t^2+v_0*t. [/mm] und NUR diese Formeln verwenden, dann kann auch mal a=0 sein, das muss dann extra dazu gesagt (oder überlegt) werden.
ausserdem posts genauer lesen <neil hatte das für konstantes a richtig aufgeschrieben!
Gruss leduart
Gruss leduart
> a= [mm]\bruch{2*0,05m}{0,00015s ²}[/mm] ... da kam dann das Ergebnis
> raus...
>
> Naja, ich kanns mir mal so aufschreiben, wie du es eben
> beschrieben hast, aber ich habe es nicht genau verstanden.
> Lg, Informacao
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:26 Mi 18.04.2007 | | Autor: | Informacao |
Stimmt, danke für den Hinweis, du hast natürlich Recht.
Lg Informacao
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> Beim Medizinball wird dann genauso gerechnet, bloß halt mit
> den anderen Werten. Da bin ich mir sicher, dass du das nun
> selbst hinbekommst.
Hi,
also ich habe das jetzt alles alleine hinbekommen, bis auf das, was da oben noch steht.
Geht das wirklich GENAU ANALOG zu dem, was ich gerade gemacht habe??
Weil die Aufgabe heißt ja "...wenn er auf der Strecke 5cm abgebremst wird..." Muss ich da etwas anderes machen? Oder einfach analog vorgehen?
danke für die Hilfe!
Lg, Informacao
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:28 Mi 18.04.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ja! überleg doch selbst, alles ausser Masse und v ist gleich!
Gruss leduart
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Nee.. irgendwie kann ich gerade nicht denken.
Also m= 3kg
und v = ??
soll ich das über s = 0,5 *v*t ausrechnen?
sorry, für die vielen fragen
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:05 Mi 18.04.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
gemeint ist v des medizinballs mit gleichem Impuls, also aus a)
Gruss leduart
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:13 Mi 18.04.2007 | | Autor: | Informacao |
Achja
Danke für die Hilfe! Habe es geschafft!
LG Informacao
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