2.1 Senkrechter Wurf bei einfacher Gravitation
Der im Prinzip einfache Bewegungsablauf wird dadurch etwas `angereichert`,
dass die Bewegung von zwei Massenpunkten, die zu verschiedenen Zeiten mit gegebenen
Anfangsgeschwindigkeiten nach oben starten, zu
vergleichen ist. Größen wie Steigzeit, maximale Höhe, Zeit und
Ort, an dem die Massenpunkte auf gleicher Höhe sind, und einige Geschwindigkeiten
sind zu berechnen.
Aufgabenstellung
Ein Objekt (Massenpunkt mit der Masse
g) wird mit einer
Anfangsgeschwindigkeit von
m/s senkrecht in die Höhe geworfen.
Es wirkt die Erdbeschleunigung, die zu
m/
vereinfacht wird.
Nach
2 Sekunden folgt ein zweites Objekt von dem gleichen Anfangsniveau
(Massenpunkt mit der Masse
g)
in die gleiche Richtung mit einer
Anfangsgeschwindigkeit von
m/s (Abb. 1).
Abbildung 1:
Aufgabenstellung
 |
Berechne:
- Die Steigzeit
von Objekt 1.
- Die Steigzeit
von Objekt 2.
- Die maximale Höhe
von Objekt 1.
- Die maximale Höhe
von Objekt 2.
- Das Zeitintervall zwischen dem Start von Objekt 1 und dem Treffen
der beiden Objekte.
- Die Höhe
des Treffpunktes der beiden Objekte bezogen auf das Ausgangsniveau.
- Die Geschwindigkeit von Objekt 1 am Treffpunkt.
- Die Geschwindigkeit von Objekt 2 am Treffpunkt.
- Die Geschwindigkeit von Objekt 2 beim Auftreffen auf das Anfangsniveau.
- Die Anfangsgeschwindigkeit der beiden Objekte in km/h .
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<Mechanik Aufgabensammlung> R. Dreizler C. Lüdde
2008