Physik Aufgabe 11. Klasse

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  • Physik Aufgabe 11. Klasse

    Hey!

    Also: Eine Kugel wird senkrecht nach oben geschossen und erreicht gerade das Dach eines 400m hohen Wolkenkratzers. In dem gleichen Augenblick, in dem die Kugel abgeschossen wird, löst sich ein Stein vom Dach des Wolkenkratzers und fällt auf den Erdboden.
    a)Wie groß sind die Anfangsgeschwindigkeit der Kugel und die Endgeschwindigkeit des Steins?
    b)Nach welcher Zeit t "treffen" sich die Kugel und der Stein, in welcher Höhe spielt sich das ab und wie groß sind in diesem Moment ihre Geschwindigkeiten?

    g=9,81m/s²

    Danke!!!
  • Kurze Skizze:


    1. Beschleunigung a= g,
    2. Geschwindigkeit v=a*t+v0
    3. und Weg s=a/2t^2+v0t + s0

    -aus 3.: der Stein fällt den Weg gleichmäßigt beschleunigt in der Zeit
    t1=sqrt(2*400m/g)

    -aus 2.: die Endgeschwindigkeit des Steins beträgt v1=g*t1=sqrt(2*400m*g)

    -da der ball nur genau die 400m hoch fliegt und auch mit g beschleunigt wird, muss er ebenfalls die anfangsgeschwindigkeit v1 haben.

    -Treffpunkt der Kugel mit dem Stein (h=0 entspricht Erdboden)
    h_kugel = -g/2 t^2 + v1*t + 0
    h_stein = -g/2 t^2 + +400
    => Höhendifferenz 0 : h_kugel - h_stein = 0


    ... liefert eine quadratische Gleichung für die Zeit des Zusammentreffens, das kann man dann auflösen mit den Gl 1.-3. nach dem Weg und der Geschwindigkeit ...
  • Da fehlen noch einige Variablen zum Lösen der Gleichung.
    Wie groß ist a oder v der Kugel ?

    edit:
    ahh, o.k. hab den Post von translationsope nicht gesehen ..
    .. unter der annahme daß die Kugel mit g beschleunigt wird ist die obige Bewegungsgleichung richtig :)