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Newton`sche Axiome – Baseball / Physik

Frage: Newton`sche Axiome – Baseball / Physik
(3 Antworten)


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Hallo alle zusammen ,


Ein Baseball (Masse mb=0.140 kg ), der sich mit vb=41.0m/s bewegt, trifft den Handschuh des Fängers.
Der Handschuh schnellt um sb=12.0 cm zurück, wobei er den Ball zum Stillstand bringt.
Wie groß war die durchschnittliche Kraft, die der Ball auf den Handschuh ausgeübt hat? Welcher Masse würde diese Kraft im Schwerefeld der Erde entsprechen?

Ich bräuchte eure Hilfe , also ich habe schon ein Ansatz aber ich bin mir da nicht sicher.

mein Ansatz :

s(t)=1/2at^2+vo*t+so v(t)=at+vo F=m*a

v(t)=at+vo nach a umstellen d.h 0=at+vo oder ist hier v0=0 ?

a=-vo/t in s(t)=1/2at^2+vo*t+so für a einsetzen ergibt :

s(t)=1/2(-vo/t)*t^2+vo*(-vo/a)+so
0=1/2-vo*t+vo*t+so
0=t(1/2-vo+vo)+so
t=-s0/(1/2*-vo+vo) kann ich das so machen ? Wenn ich t habe
kann ich ja auch a berechnen mit der :

v(t)=at+vo für t einsetzen und nach a auflösen ?

t=-0,00585 s a=-vo/t =7004,17 m/s^2 , sieht irgendwie falsch aus hm..

F=0,140kg*7004,17 m/s^2=980,6 N


Welcher Masse würde diese Kraft im Schwerefeld der Erde entsprechen?

F=980,6 N

F=m*g
m=F/g ?


Bitte um Korrektur ...

Noch eine kurze Frage , wann gilt F=m*a und F=m*g ?

F=m*a gilt das nur für Horizontal ?

F=m*g nur für vertikal , z.B. wenn was fällt oder hoch geworfen wird ?
Dann gilt a=g ?

Ist das richtig ?

Danke im voraus

Schöne Osterferien wünsche ich euch allen ;)
Frage von Juan-pablo | am 17.04.2014 - 22:58


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Antwort von Heini1 (ehem. Mitglied) | 18.04.2014 - 00:06
Tipp: (1) s=1/2a*t² (2) a=dv/t

(2) in (1) einsetzen und die benötigte Zeit ausrechnen. Delta v erhälst du einfach, da du den Ball ja bis zum Stillstand abbremst. Diese Zeit und die Impulsänderung für den Ball ergibt den Betrag einer mittleren (also als const. angenommenen) Kraft, die gesucht ist. Darüber lässt sich eine Masse im Schwerefeld der Erde errechnen.


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102
Antwort von v_love | 18.04.2014 - 01:00
"oder ist hier v0=0 ?"

kommt auf die wahl des IS an (genau so wie s0). wenn du die aufgabe ordentlich loesen wolltest,
solltest du das am anfang klaeren.
bei deiner wahl ist s0=sb, v0=vb, und dann ist auch deine rechnung und die loesung t=-2s0/v0, a=-v0/t richtig, sofern man konstante beschl. annimmt. den rest der aufgabe hast du auch richtig geloest.

"F=m*a gilt das nur für Horizontal ?"

gilt grundaetszlich immer in der klassischen mechanik. (ebenso in der SRT, wenn F die minkowskikraft ist und man a als abl. der geschwindigkeit nach der eigenzeit definiert)

"F=m*g nur für vertikal , z.B. wenn was fällt oder hoch geworfen wird ?"

ist eine spezielle kraft, naemlich die gewichtskraft auf der erde.
oftmals wird das als spezialfall von newton II verkauft. algebraisch mag das stimmen (man setze a=g), ansonsten ist das quatsch.


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Antwort von Juan-pablo | 18.04.2014 - 22:57
Besten dank ;)

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