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horizontaler Wurf, Wurf aus Schlitten, Impuls

Frage: horizontaler Wurf, Wurf aus Schlitten, Impuls
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Hallo, sollte einer Schülerin in Physik helfen. Bin aber selber an den Fragestellungen überfordert. Hoffentlich kann mir jemand helfen.


1. Sie fahren mit einem Fahrzeug auf gerader Strecke mit einer Geschwindigkeit von 50km/h. Im Abstand von 2m rechts neben der Strecke steht ein Mülleimer der Höhe 0.5m. Sie wollen nun eine leere Flasche während der Fahrt in den Mülleimer werfen. Dazu werfen Sie die Flasche in horizontaler Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung aus dem Fenster. Die Flasche ist zu dem Zeitpunkt, zu dem Sie die Flasche los werfen in der Höhe von 1,5m. Reibung ist zu vernachlässigen!
Erdbeschleunigung = 9,81 m/s2
A) Wie lange braucht die Flasche, um aus der anfänglichen Höhe auf die Höhe des Mülleimers zu fallen?
B) Mit welcher horizontalen Anfangsgeschwindigkeit müssen Sie die Flasche los werfen?
C) In welcher Entfernung vor dem Mülleimer müssen Sie die Flasche los werfen?

2. Der Nikolaus befördert seine Geschenke auf einem Schlitten. Die Zugtiere des Nikolaus befinden sich allerdings im Streik (mehr Heu!). Um doch noch von der Stelle und rechtzeitig anzukommen, beschließt Nikolaus, einen Teil der Geschenke zu opfern und sie mit der Geschwindigkeit v nach hinten vom Schlitten zu werfen. Kommt er schneller vorwärts, wenn er die Pakete auf einmal vom Schlitten wirft, oder sollte er es besser in zwei Würfen zu jeweils gleichen Massen zweimal machen?
Hinweis: Masse der "geopferten" Geschenke = 1/2 Gesamtmasse (Geschenke + Nikolaus + Schlitten); himmlische Wagen laufen reibungsfrei! Die Anfangsgeschwindigkeit ist Null.

3. Bei einem Auffahrunfall begeht der Fahrer des auffahrenden Wagens Fahrerflucht. Der Fahrer des vorderen Wagens wird bewusstlos und berichtet später, er sei mit einer Geschwindigkeit v1,vor = 60 km/h gefahren. Die Polizei ermittelt durch die feststehende Tachonadel die Geschwindigkeit nach dem Stoß zu v1,nach = 80 km/h und stellt aus den Kfz-Papieren die Masse des Wagens zu m1 = 800 kg fest.
A) Kann aus diesen Daten auf den Impuls des Fluchtwagens vor dem Stoß geschlossen werden (selbst bei Annahme eines vollständig inelastischen Stoßes)?
B) Ein Kfz-Sachverständiger schätzt, dass der erste Wagen eine Verformungsenergie aufgenommen hat, so als wäre er mit etwa v0 = 18 km/h rückwärts gegen eine Wand gefahren. Kann mit dieser zusätzlichen Angabe auf Masse und Geschwindigkeit des Fluchtwagens geschlossen werden? Wie groß sind sie?
(Nehmen sie an, dass das Fluchtauto die gleiche Verformungsenergie aufgenommen hat.)
Frage von Phiz | am 14.11.2021 - 15:17





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