Hilfe bei Physik WICHTIG!

Ich hab da mal ne aufgaben bei der ich mir nicht sicher bin ob ich die richtige lösung habe!

Ein Ballonfahrer lässt einen Stein fallen. Dieser trifft nach 8 sek. auf. Nach 15 Sek. lässt er einen zweiten Stein fallen, der 7 Sek. unterwegs ist. Mit welcher Geschwindigkei singt der Ballon!

Ich habe da herausbekommen, dass der Ballon 73,6m gesunken ist und dabei 4,906 m/s schnell ist, was etwa 17 Km/h eintspricht!
Mir erscheint dies etwas zu schnell für einen Ballon!

Kann mir einer Helfen und die Aufgabe mal nachrechnen!!


Danke im Vorraus

King-of-Steak

Ich komme auf das selbe Ergebnis. Sollte also richtig sein. Näherung: Der Sinkflug ist eine gleichförmige Bewegung.

mtfbwy,
Yado

Unrealistisch ist die Sinkgeschwindigkeit nicht: Jeder Körper hat nach ca. 0,5 s freien Fall diese Geschwindigkeit. Bei einem realistischen Ballon sind da eher andere Effekte noch zu berücksichtigen, die das Ergebnis aber qualitativ kaum ändern.

mtfbwy,
Yado

Ich versuch mal...

s1 = g/2 t² = 5 m* 64 =320
s2 = g/2 t² = 5 m * 49 = 245

Unterschied: 75m

s = t.v
v = s/t = 75m/15s = 5 m/s

5 m/s = 18 km/h

Ihr habt da zwar noch irgendwas dazugerechnet, was ich nicht kann (Luftwiderstand?), aber es sollte trotzdem stimmen

Meine Physikkenntnisse sind so mies :alien

Na ja...

Viele Grüße

Walter

Wir haben es genau so gerechnet, nur anders gerundet. Ich hatte nur erwähnt, dass man korrekterweise auch noch andere Effekte berücksichtigen müsste, die das Ergebnis aber nur unwesentlich beeinflussen.

mtfbwy,
Yado

Schätze auch Du hast es hinbekommen.
Die Geschwindigkeit beträgt 1/15 der des freien Falls des Steines. Der Ballonfahrer fühlt sich wie in einem Flugzeug das steigt. Die mittlere Steigrate eines Flugzeugs liegt bei 1200 ft/min also gut 6 m/s. So unglaubwürdig scheint mir das nicht.

@tear
g=9,80665 m/s² und nicht 10 m/s², aber das ist schon O.K.

@Rolle: Das stimmt so nicht. Der Ballon sinkt gleichförmig, wohingehen der Stein gleichförmig beschleunigt sinkt. Im freine Fall würde der Ballon schon nach ca. 0,5 s seine Sink-Geschwindigkeit erreichen.

@tear: So konstant wie man im allgemeinen tut ist die Fallbeschleunigung gar nicht. Sie ist vom genauen Ort und der Höhe abhängig. IdR reicht die Näherung g approx. 9,91 ms^2

mtfbwy,
Yado

kann es auch sein, dass ich die aufgabe falsch verstanden habe?ß

und die 15 sek erst gerechnet werden, wenn der stein nach 8s am boden ist??

also der die ca. 75m in 23s sinkt??

Theoretisch möglich, allerdings ist auch so die Sinkgeschwindigkeit realistisch. Wie bereits gesagt: der Ballon ist so schnell wie nach 0,5s freien Fall.

mtfbwy,
Yado

Original geschrieben von King-of-Steak
kann es auch sein, dass ich die aufgabe falsch verstanden habe?ß

und die 15 sek erst gerechnet werden, wenn der stein nach 8s am boden ist??

also der die ca. 75m in 23s sinkt??

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Also wenn das da ganz oben genau der Wortlaut der Aufgabe ist, würde ich sagen, dass er den zweiten Stein genau 15 Sekunden nach dem ersten fallen lässt, nicht 8+15 Sekunden.
Wenn doch, dann ist die Aufgabe ganz schön missverständlich. Würde wohl eher "Nachdem der erste Stein aufgekommen ist wartet er noch 15 Sekunden..." heißen.
Aber der genau Wortlaut der Aufgabe klärt das sicher auf.

Original geschrieben von King-of-Steak
kann es auch sein, dass ich die aufgabe falsch verstanden habe?ß
und die 15 sek erst gerechnet werden, wenn der stein nach 8s am boden ist??
also der die ca. 75m in 23s sinkt??

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Also ich finde den Einwand ziemlich gut. In der Aufgabe ich tatsächlich nicht klar ab wann die 15 sek. zählen. 8 + 15 wäre in Textform; 15 sek. nach der Messung, während bei nur 15 sek. musste da stehen; ...15 sek. nach dem ersten Stein wird ein zweiter...

Original geschrieben von Rolle
Also ich finde den Einwand ziemlich gut. In der Aufgabe ich tatsächlich nicht klar ab wann die 15 sek. zählen. 8 + 15 wäre in Textform; 15 sek. nach der Messung, während bei nur 15 sek. musste da stehen; ...15 sek. nach dem ersten Stein wird ein zweiter...

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Ist durchaus schlecht formuliert. So, wie ich Physikaufgaben aus dem Schulunterricht (und davon hab ich schon vieeeele vor mir gehabt ) aber kenne ist es durchaus so gemeint, dass er den zweiten Stein 15 Sekunden nach dem ersten hat fallen lassen und nicht 15 Sek nach dem Aufprall.

Ansonsten präsentiere deinem Lehrer doch zwei Lösungen, um ihn hämisch grinsend auf die Zweideutigkeit seiner Aufgabe hinzuweisen!

der ballon sinkt mit einer geschwindigkeit von v= 5,25m/s , da die anfangsgeschwindigkeit nicht gleich null ist!

Original geschrieben von King-of-Steak
der ballon sinkt mit einer geschwindigkeit von v= 5,25m/s , da die anfangsgeschwindigkeit nicht gleich null ist!

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Auch dieser Einwand ist völlig richtig. Wir haben in unseren Berechnungen vorausgesetzt, dass beide Steine die selbe Anfangsgeschwindigkeit haben. Das könnte sein (z.B. Ballon sinkt schon vorher) muss aber nicht sein.
Wieso die Sinkgeschwindigkeit des Ballons aber steigt (vorher 5m/s) wenn der Stein sich bereits in Richtung Erde bewegt ist mir nicht klar.

Original geschrieben von Rolle
Schätze auch Du hast es hinbekommen.
Die Geschwindigkeit beträgt 1/15 der des freien Falls des Steines. Der Ballonfahrer fühlt sich wie in einem Flugzeug das steigt. Die mittlere Steigrate eines Flugzeugs liegt bei 1200 ft/min also gut 6 m/s. So unglaubwürdig scheint mir das nicht.

@tear
g=9,80665 m/s² und nicht 10 m/s², aber das ist schon O.K.

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Daran hab ich gar nicht gedacht. Wäre der Ballon hier bei mir aufgestiegen, hätte ich dann wohl mit 9,8103 m/s2 (zumindest ungefähr) rechnen müssen...

Viele Grüße

Walter

PS: Wir rechnen imme rmit gerundeten Zahlen, da bei uns Taschenrechner noch nicht erlaubt sind. Den Ti - 92 gibts wohl erst nächstes Jahr *gg*

Original geschrieben von tear
Daran hab ich gar nicht gedacht. Wäre der Ballon hier bei mir aufgestiegen, hätte ich dann wohl mit 9,8103 m/s2 (zumindest ungefähr) rechnen müssen...

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Nein bloß nicht. Die Luftfahrt-Ings rechnen mit 9,80665, um Ihre Ergebnisse besser vergleichen zu können.
In der Schule reicht 9,81, und bei Schätz- und Kopfrechenaufgaben genügt 10. Ich bin doch kein Pedant

Ich weiß schon... nur ist die Fallbeschleunigung ja auch von dem Ort abhängig, an dem du dich aufhältst (zumindest sagt mein Physik Professor das)

Und in Bregenz am Bodensee war das irgendwas in der Größenordnung *gg*
Seh ich denn aus wie ne Formelsammlung?

Walter

PS: Ich hatte dich auch nicht für einen Pedant gehalten...
Hier noch ein paar Spaßaufgaben

In einem Gefäß mit 3,6m² Querschnitt steht 5m hoch Wasser. Im Boden des Gefäßes befindet sich ein Abflussrohr mit Dynamo.
Um welche Höhe muss der Wasserspiegel abgesenkt werden, damit im Dynamo eine Energie von 20Wh erzeugt wird? (0,40m)

Ein Wagen von 120kg rollt auf einer abschüssigen Rampe aus 4 Metern Höhe herunter, wobei durch Reibung 20% seiner Energie verloren geht. Unten angekommen stößt er mit einem zweiten Wagen von 80kg zusammen und fährt mit ihm verbunden weiter.
Welche Geschwindigkeit haben die beiden Wagen? (4,8 m/s)

Aus einer Höhe von 5m fällt eine Stahlkugel von 2g auf eine horizontale Platte und springt zurück, wobei die Geschwindigkeit der Platte umd 5% geringer ist als die Aufprallgeschwindigkeit. Die Berührung zwischen Kugel und Platte dauert 5ms. Welche Kraft wirkt während der Berührung? (78 N)

Ein Geschoß mit 10g wird in einen Holzklotz mit 600g geschoßen, der auf einer horizontale Tischplatte bei einer Reibungszahl von 0,4 dadurch um 8m fortrutscht. Welche Geschwindigkeit hatte das Geschoß? (488 m/s)

Auf einem Wagen von 80kg steht ein Schüler von 60kg mit einem Stein von10kg in der Hand. Der wagen fährt mit 2 m/s. Der Schüler wirft den Stein mit 4 m/s relativ zur Fahrbahn gegen die Fahrtrichtung. Wie schnell bewegt sich der Wagen nach dem Abwurf?

Auf einem Wagen mit 90kg, der mit 5 m/s fährt, Springt ein Schüler von 60kg mit 6 m/s relativ zur Fahrbahn in Fahrtrichtung vom Wagen. Welche Geschwindigkeit hat der Wagen nach dem Absprung?

Eine Kugel von 20g wird in einen Pendelkörper von 15kg, der an einem 30cm hohen Faden befestigt ist, hineingeschossen, worauf das Pendel um 30° ausschlägt. Wie groß war die Geschwindigkeit der Kugel?

(hoffe dass die Ergebnisse stimmen *gg*)

Wer in die 9. Klasse geht, und spaß an Physikaufgaben hat:

Eine Feder wird durch 200N 5 cm gedehnt. Welche Kraft ist nötig, um die Feder um einen cm mehr zu dehnen, und welche Arbeit muss dafür aufgewand werden? (40N, 2,2 J)

Ein Wagen steht auf einem 8m hohen Hügel und rollt von selbst herunter, wobei 60% seiner Energie druch Reibung verloren gehen.
Welche Geschwindigkeit hat der Wagen am Fuß des Hügels? (8 m/s)

Aus 16m Höhe fallen 500kg auf einen Pfahl und treiben ihn 40 cm in die Erde.
Wie groß ist die mittlere Widerstandskraft des Bodens?
(Reibkraft = Widerstandskraft) (200 kN)

Pelton ? Turbine: Eine Turbine mit V/t = 8,4 m³/s und einer höhe von 845m gibt eine Leistung von 61,2 MW ab. Gesucht ist der Wirkungsgrad? (86%)

Ein Radler mit 60kg durchfährt eine Mulde aus einer Höhe von 18m kommend, 360m weit und gelangt auf dem gegenüberliegenden Hang 12m hinauf.
Wie groß ist die mittlere Reibungskraft? (10N)

Wieviel Wasser fördert eine Pumpe von 50kW aus einem 60m tiefen Schacht bei einem Wirkungsgrad von 80% in 10 Stunden? (2400 m³/s)

Eine Feder wird durch eine Kraft von 60N vorgespannt. Durch eine zusätzliche Kraft von 20N dehnt sich die Feder um weitere 5 cm. Welche Energie steckt in der Feder? (8J)

Durch eine Turbine strömen pro Sekunde 12m³ Wasser aus eine Höhe von 600m bei einem Wirkungsgrad von 90%.
Wie groß ist die erhaltene Leistung der Turbine? (64,8 MW)

@Tear: Freu dich auf den TI 92! Ein cooles Gerät. Es soll sogar Leute geben, die mehr als 3,4% seiner Funktionen nützen/vertsehen können...

Ach ja, dein Ph-Lehrer hat recht. Für Rechnungen wird aber üblicherwiese der Wert von Paris genommen.