education english as a second language Aufgaben zum freien Fall 10. Von der Spitze eines
Aufgabe 145 (Mechanik, freier Fall) An einer 4 m langen Schnur sind vier Schrauben befestigt. Läßt man sie auf einen Donnerboden fallen, hört man in gleichen Zeitabständen 4 Geräusche. Welchen Abstand hat die 3. Schraube vom unteren Ende der Fallschnur? Aufgabe 146 (Mechanik, freier Fall) Im luftleeren Raum fallen alle Körper gleich schnell und erleiden die gleiche Beschleunigung. Zwei Kugeln, die im luftgefüllten Raum fallen, mögen gleiche Abmessungen haben, doch sei die eine aus Blei und die andere aus Holz. Der Luftwiderstand ist den Oberflächen proportional, und diese sind gleich. Beide Kugeln werden gleichzeitig fallengelassen. Was ist zu erwarten: a) Beide Kugeln erreichen gleichzeitig den Boden, da der Luftwiderstand für beide gleich ist und somit keine Rolle mehr spielt. b) Die Holzkugel trifft eher auf, weil sie eine geringere Dichte hat. c) Die Bleikugel trifft eher auf, weil auf sie eine größere Schwerkraft wirkt. Von der spitze eines turmes lässt man einen stein fallen englisch. Aufgabe 741 (Mechanik, freier Fall) Ein frei fallender Körper passiert zwei 12 m untereinanderliegende Messpunkte im zeitlichen Abstand von 1, 0 s.
Um den Vorgang möglichst realitätsnah zu simulieren, wird er durch ein numerisches Modell beschrieben. Kommentieren Sie die einzelnen Zeilen des Modells. (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) In der Tabelle sind alle zur Simulation notwendigen Größen gegeben. Größe Wert Einheit+ ρ Körper 7840 kg · m -3 ρ Luft 1, 29 r 0, 005 m g 9, 81 m · s -2 c w 0, 45 Δt 0, 001 s t 0 v m · s -1 c) Erstellen Sie in Moebius die Simulation und lassen Sie das v(t)-Diagramm für die ersten 17 Sekunden des Falls anzeigen. Aufgaben zum freien Fall 10. Von der Spitze eines. d) Erklären Sie den Verlauf der v(t)-Kurve. e) Ermitteln Sie den Betrag der nach den ersten rund 200 m zurückgelegten Flugweg erreichten Geschwindigkeit.
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.
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