Bei einem schiefen Wurf ist die maximale Wurfeichweite von dem Abwurfwinkel, der Abwurfhöhe und der Anfangsgeschwindigkeit abhängig. Im Folgenden möchte ich zeigen wie man auf einen analytischen Ausdruck für den optimalen Winkel in Abhängigkeit von der Anfangsgeschwindigkeit und der Abwurfhöhe kommt. Aufgabe: Ein Stein wird mit einer Geschwindigkeit v0 in einer Höhe h unter einem … Weiterlesen
Aufgabe: Eine Hohlkugel aus Aluminium (ρAl=2700kg/m³) mit einer Wandstärke von 1mm schwimmt im Wasser, wobei 60% ihres Volumens sich unter der Wasseroberfläche befindet. Welchen Radius hat die Aluminiumkugel? Lösung: Nach dem archimedischen Prinzip ist der Betrag der Gewichtskraft des von der Kugel verdrängten Wasservolumens gleich dem Betrag der Gewichtskraft der Kugel. Die Gewichtskraft der Kugel … Weiterlesen
Aufgabe: Vier Massenpunkte gleicher Masse m sind starr miteinander verbunden. Sie befinden sich an den Ecken eines Quadrates mit der Seitenlänge d. Die Massen der Verbindungsteile sind des Weiteren zu vernachlässigen. a) Zeigen Sie, dass jede Drehachse, welche sich in der Ebene des Quadrates befindet und durch seinen Mittelpunkt verläuft, eine freie Achse ist. b) … Weiterlesen
Was hat ein Rettungsschwimmer mit dem Brechungsgesetz zu tun? So einiges, wie man es an dieser Beispielaufgabe sehen kann. Aufgabe: Ein Rettungsschwimmer bemerkt vom Strand aus im Wasser eine Person, die Hilfe benötigt. Welchen Weg muss der Rettungsschwimmer nehmen um in kürzester Zeit die hilfebedürftige Person zu erreichen? Lösung: Man könnte vermuten, dass der direkte … Weiterlesen
Aufgabe: Eine Masse m ist, wie in der Abbildung dargestellt, an zwei gleichen Seilen befestigt. Jeder der Seile kann eine Zugkraft von maximal FS=1000N aushalten. Der Winkel α beträgt 50°. Bestimmen Sie die maximale Masse m, die an die beiden Seilen dran gehängt werden kann ohne, dass sie reißen. Lösung: Auf die Masse wirkt nach … Weiterlesen
Aufgabe: Bob wirft einen Basketball in einen Korb, der sich in einer Entfernung d befindet. Der Ball verlässt seine Hände in der Höhe h und erreicht eine maximale Höhe H0 um dann schließlich in einen Korb, der in der Höhe H angebracht ist, zu landen. Der Luftwiderstand wird vernachlässigt. a) Mit welcher Geschwindigkeit(Betrag) verlässt der … Weiterlesen
Aufgabe: Alice beobachtet durch das Fenster ihres Zimmers einen fallenden Ball. Dieser braucht 0,15s um am 1,5m hohem Fenster vorbei zu fliegen. Aus welcher Höhe ab der oberen Fensterkarte wurde der Ball fallen gelassen? Lösung: Gegeben: Δt=0,15s , h=1,5m Gesucht: H Wir verwenden einen Ansatz mit dem Energieerhaltungssatz. Die potentielle Energie wird in kinetische Energie … Weiterlesen