Physik Forum

[spader]

Hallo ich bräuchte mal einen Ansatz für eine Aufgabe weil ich nicht weiß wie ich die angehen muss.

Also ist gegeben.
R=0,06m
M=0,5kg
Länge schiefe ebene = 0,1m
Wurfweite x = 0,23m

1. Bewegungsgleichung aufstellen
2. Bahnkurve[tex]y(x) =gx^2 / 2v0
3. v0 in Abhängigkeit von der Wurfweite bestimmen
4. Abwurfhöhe bestimmen

Vielen Dank

[Fritz]

[spader]

ups entschuldigung.

Also ein Zylinder rollt eine schiefe Ebene hinunter auf einen Tisch und fliegt dann 0,5m in horizontaler Richtung. Es soll vo und die höhe bestimmt werden.

[Fritz]

Na schön, aber das Beispiel wirft immer noch ein paar Fragen auf.

Die Länge der schiefen Ebene ist 0.1m, nur horizontal, oder schräg gemessen?

Wie hoch die die schiefe Ebene?

Ist die Wurfweite nun 0.5m oder 0.23m?

Welche Höhe soll bestimmt werden, die der Rampe, oder die des Fluges?

mfg Fritz

[spader]

Hab die Aufgabe leider nur handschriftlich. Denke die Länge der Schräge ist 0,1m. Kann aber sein das da evtl mit den Dimensionen was nicht ganz stimmt aber das auch erstmal zweitranngig denke ich. Bräuchte erstmal einen Ansatz.


Also wurfweite ist x= 0,23m und die Angabe zur Schiefen Ebene ist nicht ganz klar. Sollte die Höhe 0,1 m sein kann man die Anfangsgeschwindigkeit per Energieerhaltung berechnen aber sollten die 0,1m die Länge der schiefen Ebene beschreiben weiß ich nicht wie ich dies lösen kann. Es soll die Abwurfgeschwindigkeit und die Abwurfhöhe vom Tisch berechnet werden.

[Fritz]

Also letztendlich ist die Länge der Rampe ja auch völlig egal, was zählt ist ihre Höhe (vielleicht sind das die 0.1m?)

Der Zylinder nimmt auf der Rampe Energie auf. Die potentielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt.

Wie du die potentielle Energie ausrechnest weist du sicher.

Die kinetische Energie setzt sich nun aus 2 Teilen zusammen: einmal der translatorische Anteil durch die Geschwindigkeit des Zylinders, und einmal der rotatorische Anteil durch die Rotation des Zylinders um seine eigene Achse.

Diese beiden Energien sind aber miteinander verknüpft, da der Zylinder ja rollen soll. Es gibt also einen (einfachen) Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Drehzahl des Zylinders.

Letztendlich erhältst du eine Gleichung in der die Geschwindigkeit des Zylinders vorkommt, nach dieser musst du auflösen.


Du kannst die handschriftliche Angabe ja einscannen und posten, dann können wird beide raten was das heißen soll.

mfg Fritz

[spader]

http://imageshack.us/photo/my-images/841/imag0265t.jpg/

Wie gesagt wenn das die Höhe ist dann ist das sehr einfach aber mich verwundert Punkt 3 v0 in Abhängigkeit von der Wurfweite sein soll.

Was wäre denn wenn es wirklich die Länge der Schräge wäre?

Vllt find ich ja noch den Autor des Textes.

[Fritz]

'Scannen' hatte ich geschrieben, nicht fotografieren. Und wenn schon fotografieren, dann bitte mit ausreichender Auflösung hochladen zb hier:
http://www.cshare.de/

Ich denke der 3. Punkt ist bezogen auf die unter 2. angegebene Gleichung gemeint.

[spader]

Sry habe die leider nur abfotografieren können aber denke man kann es halbwegs lesen in der großen Version oder etwa nicht?

http://www.cshare.de/file/a10331390b6437bf898a27d1af7df18e/IMAG0265.jpg.html

[Fritz]

Also ich lese da, dass die Höhe der Rampe (h_s) 0.1m ist. Von Länge steht da nichts. (Hätte ja auch keinen Sinn.)

Damit kannst du ja schon mal die Geschwindigkeit ausrechnen.

mfg Fritz

[spader]

Wenn das die Höhe ist weiß ich dann ist die Aufgabe einfach. Ich bin mir nicht sicher ob der Kollege damals nicht was gesagt hatte das die Höhe der Rampe nicht gegeben war.

Ist die Aufgabe denn lösbar wenn es die Länge der Rampe wäre?

[Fritz]

Also es sieht so aus:

Unter der Annahme die Masse, der Radius des Zylinders und die Höhe der Rampe sei bekannt ergibt sich eine eindeutige Geschwindigkeit des Zylinders.

Diese Geschwindigkeit führt zu einer eindeutigen Wurfparabel. D.h zu einer gegebenen Tischhöhe bekommt man eine eindeutige Wurfweite bzw. umgekehrt.

Nun ist aber nur die Wurfweite angegeben, die Tischhöhe nicht. Es ist also nicht möglich aus diesen Daten auf die Anfangsgeschwindigkeit zu schließen.

(Es sei denn das hätte was mit den 0.5m zu tun, die hier mal herumgegeistert sind.)

Damit ist es auch nicht möglich auf die Rampenhöhe zu schließen.

Die Länge der Rampe sagt ohne weitere Abmessungen (zb. den Steigungswinkel) überhaupt nichts aus!


Es gibt also mehrere Antwortmöglichkeiten:

1. Die Rampenlänge hat nichts zu bedeuten und ist nur ein Hirngespinst von dir. (Steht auch nichts davon in der Angabe)

2. Möglicherweise hat der Kollege auch nicht alles mitgeschrieben und es gibt doch eine Rampenlänge, doch wir werden nie erfahren was es genau mit ihr auf sich hat.

3. (und das ist die einzig richtige) Wenn du zur rechten Zeit im Physikunterricht anwesend wärst müsstest du dir über solchen Unfug keine Gedanken machen!


Mein Vorschlag: Vergiss die Rampenlänge. Die Rampenhöhe ist 0.1m, rechne damit die Geschwindigkeit aus.

mfg Fritz

[spader]

Das Problem ist das ich irgendwie im Kopf habe das mir einer zu der Aufgabe mal gesagt hätte das die Höhe der Rampe nicht gegeben ist. Deswegen komme ich darauf das der Wert evtl die Länge der Rampe ist.

Ist das die Höhe ist die Aufgabe sehr einfach.

Also Aufgabe ist ohne Angabe von Höhe der Rampe oder von Länge Rampe + Winkel nicht lösbar?

[Fritz]

[spader]

Wenn die Rampenhöhe gegeben ist dann ist

K = Pot

0,5 * I * w^2 + 0,5 * m * v^2 = m * g * h

0,5 * 0,5 * M * R^2 (v/R)^2 = m * g * h

3 / 4 * M * v^2 = m * g * h

und dies muss dann nach v aufgelöst werden.

und mit dieser Anfangsgeschwindigkeit kann die Zeit berechnet werden in Abhängigkeit von der Wurfweite also

t = X / v weil der Winkel = 0 ist

Und dann ist die Tischhöhe gleich

Y = 0,5 * g * t^2

Richtig so?