Eine längere Bahnfahrt..
Von
galius
Freitag 27.05.2022, 11:56 – geändert Freitag 27.05.2022, 12:10
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galius
Freitag 27.05.2022, 11:56 – geändert Freitag 27.05.2022, 12:10
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Ein Zug fährt auf einer geraden horizontalen Strecke mit einer konstan ten Geschwindigkeit v von 120 km/h.
Der Lokführer leitet eine gleichförmige Bremsung ein. Er verzögert die Zuggeschwindigkeit von 120 km/h auf 60 km/h. Die Bremszeit beträgt 5 sec.
Im Zug steht klein Erna, die im Gang des Zuges mit einem Ball spielt. Sie blickt in Fahrtrichtung des Zuges. Im Moment, da der Zug gleichfürmig gebremst wird, wirft sie den Ball aus einer Höhe von 0,8m 1m hoch. Sie fängt ihn in gleicher Höhe von 0,8m wieder auf.
Aufgrund der Geschwindigkeitsverzögerung wirkt eine Trägheitskraft Ft In Fahrtrichtung des Zuges. Der Ball bewegt sich folglich nicht senkrecht nach oben. Er bewgt sich auf einer Kurve, also auf einer gekrümmten Bahn.
Der Ball wiegt 68g.
a) Nach welcher Zeit t fängt klein Erna den Ball auf ?
b) Welchen Wert Sx(gesamt) = sg hat die horizontale Wegkomponente ?
c) Welchen Weg S legt der Ball vom Abwurf bis zum Auffangen zurück ?
d) Wie groß ist die Trägheitskraft Ft in N ?
e) Welchen Wert hat die Geschwindigkeit im Moment des Auffangens ?
f) Welchen Winkel ß hat die Bahn des Balles im Moment des Auffangens mit der Horizontalebene?
Der Ball hat eine Masse m von m = 68g .
g) Welche Strecke legt der Zug während der Bremszeit zurück ?
h) Wie schnell muss klein Erna mit konstanter Geschwindigkeit laufen, um den Ball aufzufangen ?