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Hallo zusammen,


Ich weiss nicht wie ich hier vorgehen muss. 

Edit gemäß Kommentar :

Zwei Steine werden von demselben Ursprung entlang einer vertikalen Achse bei t = 0 geworfen. Einer in Richtung Himmel und der andere in Richtung Boden.

Beide mit der initial Geschwindigkeit 15 m/s.

Nach welcher Zeit sind sie 70m voneinander entfernt?

Als g wird 9.81 gegeben

8CAD8407-2371-4AD3-AC19-42D273B5C380.jpeg

von

- Beide  Steine in y-Richtung. Einer nach oben
einer nach unten ( unwahrscheinlich )
oder
- einer in y-Richtung. einer in x-Richtung ?

Im Text steht: "Deux pierres sont lancées depui la meme origine, selon un axe vertical, a t=0s. l'une vers le ciel et l'autre vers le sol."

Google Übersetzer liefert: "Zwei Steine werden von demselben Ursprung entlang einer vertikalen Achse bei t = 0 geworfen. Einer in Richtung Himmel und der andere in Richtung Boden."

Hallo Werner,
die ganze Aufgabenstellung scheint verworren zu sein.
Wenn dem so ist wieso die Angabe der Erdbeschleunigung Diese wird dann
gar nicht gebraucht.
Überhaput wäre die ganze Aufgabe dann
sehr leicht.
Ich warte einfach die Reakion des Frage-
stellers ab.
Das Ganze scheint mehr ein sprachliches
Problem zu sein.

Hallo Georg,

Die Aufgabenstellung ist IMHO klar und eindeutig. Dass die Angabe der Erdbeschleunigung nicht gebraucht wird, ist richtig. Im Gegensatz zu deutschen Schulaufgaben wird aber bei diesen Multiple-Choice-Aufgaben aus französischen Quellen wohl mehr Wert auf das Verständnis der Physik gelegt. Es ist nach meinen Erfahrungen durchaus üblich, dass dort mehr Informationen als notwendig angegeben sind. Also auch wie im richtigen Leben ;-) 

Der Schüler soll IMHO auf genau die selbe Erkenntnis kommen, auf die Du auch gekommen bist - nämlich, dass auf beide Steine die identische Beschleunigung wirkt und diese daher für die Distanz der Steine unter einander irrelevant ist. D.h. mit diesem Hintergrundwisen kann man \(70/(2\cdot 15)= 7/3\approx 2,3\) auch im Kopf ausrechnen - oder?

ich spekuliere jetzt nicht mehr weiter und warte
die Reaktion des Fragestellers ab.

Zur Erheiterung
kurz und bündig
" Warum beantworten Sie Fragen eigentlich immer
mit einer Gegenfrage ? "
" Warum nicht "

Genau. Ich habe wohl die Aufgabe nicht genau genung gelesen. Nun bin ich aber für beide Fälle gewappnet und weiss wie ich rechnen muss. Vielen Dank!!! 


PS: Unser Physikprof gibt extra unnötige Angaben um uns zu verwirren, das seht ihr ganz richtig. Jetzt weiss ich aber auf was ich achten muss!

Genau.
Jetzt bist du für beide Fälle gewappnet.
mfg Georg

3 Antworten

+3 Daumen

Hallo Schneeblume,

So weit ich den französischen Text entziffern kann, wird ein Stein nach oben und der andere nach unten geworfen. Und nicht in orthogonaler Richtung zueinander, wie Du es schreibst!

Stelle für beide Steine die Bewegungsgleichungen auf. Die Positionen \(s_{1,2}(t)\) für die Steine \(1\) und \(2\) nach der Zeit \(t\) ist:

$$s_{1,2}(t) = -\frac12 g \cdot t^2 + v_{1,2} \cdot t + s_0$$

wobei ich mal annehme, dass \(s\) nach oben wächst. Der Unterschied liegt in der initialen Geschwindigkeit. Für den Stein nach oben ist \(v_1=+15 \mbox{m/s}\) und der Richtung Boden hat eine intiale Geschwindigkeit von \(v_2=-15\mbox{m/s}\). Die Entfernung \(e\) beider Steine ist die Differenz der Positionen - also:

$$\begin{align}e &= s_1(t) - s_2(t) \\ &= -\frac12 g \cdot t^2 + v_{1} \cdot t + s_0 - -\frac12 g \cdot t^2 - v_{2} \cdot t - s_0 \\ &= (v_1 - v_2)\cdot t \end{align}$$

Wie man sieht bleibt nur der Term mit den initialen Geschwindigkeiten stehen. Gesucht ist nun die Zeit \(t_{70}\), nach der \(e=70\mbox{m}\) ist

$$e_{70}= 70\mbox{m} = (15 \mbox{m/s} - - 15 \mbox{m/s}) \cdot t_{70} \quad \Rightarrow t_{70}=\frac{70\mbox{m}}{30 \mbox{m/s}} \approx 2,3\mbox{s}$$

von 4,2 k

Hallo Werner,
die physikalische Erklärung kann etwas
kürzer formuliert werden
- da beide Steine der gleichen Beeinflußung
durch die Erdgravitation ausgesetzt sind
ergibt sich dadurch keinerlei Unterschied
im Ort.

Es bleibt nur die Geschwindigkeitsdifferenz
von 30 m/s mal der Zeit = 70 m

das war auch mein erster Gedanke. Dann habe ich mir aber gedacht, es besser ausführlich hinzuschreiben ...

0 Daumen

Die Entfernung der beiden Steine berechnest du mit dem Satz des Pythagoras unter Verwendung der y und der x Koordinaten der beiden Steine:

d=√((y_(2)-y_(1))^2+(x_(2)-x_(1))^2)

von

Und wie komme ich damit auf die Zeit?

Könntest du mal den gesamten Text der Aufgabe übersetzen?

0 Daumen

ort y = 1/2 * g * t^2 - 15 * t
ort x = 15 * t

Pythagoras
Differenz ^2 =  x^2 + y^2 = 70^2

t = 4.32 sec
Leider entspricht dies keiner der vorgegebenen
Antworten.

von 7,0 k

Dein Ansatz entspricht wohl nicht dem gesuchten physikalischen Sachverhalt, siehe die Antwort von Werner.

Korrektur 

anstelle
ort y = 1/2 * g * t2 - 15 * t
muß es heißen
ort y = 15 * t - 1/2 * g * t2
Am Ergebnis ändert sich aber nichts.

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