Freier Fall mit konstanter Geschwindigkeit |
09.11.2014, 19:42 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
Freier Fall mit konstanter Geschwindigkeit Fallschirmspringer springt aus dem Flugzeug. Seine Geschwindigkeit nimmt zunächst rascht zu. Nach ca. 10s (Fallschirm noch geschlossen) erreicht er eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit (ca. 180 km/h). Bewegungszustand ändert sich dann nicht mehr. Berechne Luftwiderstandbeiwert cw geg: Dichte = 1,2041 kg/m^3 ; Querschnittfläche A=0,175m^3 Meine Ideen: Formel Luftwiderstand: FL= 1/2 * A * v² * cw * ich habe zwei unbekannte! ich komme nicht weiter! |
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10.11.2014, 19:02 | Bürgi | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren Guten Abend,
Auf den Stürzer wirken keine beschleunigenden Kräfte, d.h., die Gewichtskraft des Körpers und der Luftwiderstand heben sich auf. Ich habe weder vom Fallschirmspringen noch von Physik die große Ahnung. Aber vielleicht kannst Du mit diesem Hinweis etwas anfangen ...? |
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10.11.2014, 19:12 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren also ist dort ein Freier fall vorhanden? |
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10.11.2014, 19:19 | Hausmann | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren Hier eine praktisch identische Frage: http://www.physikerboard.de/ptopic,234031.html#234031 |
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10.11.2014, 19:19 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
ich gebe dir recht: ohne Masse des Springers ist das nicht eindeutig. |
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10.11.2014, 19:20 | Bürgi | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren Hallo, als Fallschirmspringer würde ich jedenfalls Wert auf einen freien Fall legen Sorry. Ja natürlich liegt ein freier Fall vor, der allerdings abgebremst wird. Theoretisch hätte der Springer nach 10 s Fallzeit (ohne bremsende Luft!) eine Geschindigkeit von ca. 100 m/s, das sind ca. 360 km/h. Also irgendetwas passt mit Deinen Zahlen nicht so richtig. |
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10.11.2014, 19:22 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren Leider habe ich nur das hier vom Lehrer bekommen. |
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10.11.2014, 19:23 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren
Leider ist das mir dort nicht Hilfreich |
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10.11.2014, 19:24 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
dann nimm eben m=80kg an. |
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10.11.2014, 19:36 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
Ich darf leider keine Werte ausdenken. |
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10.11.2014, 19:39 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
dann bestimme eben den Luftwiderstandsbeiwert ( als Funktion ) in Abhängigkeit von der Masse: ---------------------- edit: was heißt hier: darf ich nicht ? Du darfst alles was die Sache voran bringt, oder ist auf deiner Schule mitdenken nicht erwünscht |
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10.11.2014, 19:44 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
Wie kann ich diese Funktion erstellen? Ich kenne mich hiermit nicht so aus. |
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10.11.2014, 19:52 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren
die Formel ist och schon mal in Ordnung. Wie oben schon erwähnt, gilt betragsmässig Gewicht = Luftwiderstand. mit g=9.80665 m/s^2 jetzt die Konstanten einsetzen und nach auflösen |
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10.11.2014, 20:01 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren
und nun? zwei unbekannte immer noch!? |
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10.11.2014, 20:18 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren
1.) für v solltest du einsetzen, damit alle Einheiten auf den Grundgrößen basieren. Wir wollen jetzt nicht in Mathe über die Einheitendiskussion gehen. Es genügt das Zahlenergebnis. 2.) eine Funktion schreibt man z.B. so: f(x)=3x+6 und wo sollten jetzt 2 Variable vorhanden sein ?? das korrigierte Ergebnis ist nun: Du darfst jetzt alle Zahlen zusammenfassen. |
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10.11.2014, 20:25 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren und nun? keine masse vorhanden! |
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10.11.2014, 20:33 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren
aber, du könntest wie bei jeder Funktion ein paar Werte für m einsetzen. Das ist ja der Witz. ---------------------- @mod: der titel : freier Fall mit konstanter Geschwindigkeit würde deutlich besser passen. |
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10.11.2014, 20:36 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
RE: Vektoren sagen wir es sind 80 kg dann ist cw = 2,97953421 ist der nicht zu groß!? |
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10.11.2014, 20:46 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
das Ergebnis ist mathematisch korrekt Physikalisch wohl nicht, mir ist die Querschnittsfläche mit 0.175 m^2 deutlich zu gering. Aber: ein Mensch ist nun mal aerodynamisch gesehen kein Stromlinienkörper |
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10.11.2014, 20:48 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
Achso ok. danke sehr!! noch eine frage dazu: Wie groß ist die Fallgeschwindigkeit bei ein Fallschirmspringer mit doppeltem Gewicht unter ansonsten identischen Bedingungen? !? |
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10.11.2014, 21:05 | Hausmann | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
Warum? Das würde bei angenommenem kreisförmigen Querschnitt einem Durchmesser von knapp 50 cm entsprechen (senkrechter Fall vorausgesetzt). Das physikalische Problem scheint mir eher in der großen Spannweite / Unsicherheit der cW selber zu liegen. mfG PS und ganz nebenbei: Ich staune über die konsequente Vermeidung physikalischer Einheiten in diesem Board; dürfen Mathematiker sowas nicht? |
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10.11.2014, 21:16 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
handschriftlich verwende ich die einheiten |
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10.11.2014, 21:22 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
wenn wir die Aufgabe allgemein mit cw(m) rechnen würden könnte es kompliziert werden. Ich empfehle deshalb, sich auf eine konkrete Masse zu beschränken, z.B. m=60 kg und dann cw konkret zu bestimmen und dann mit mit der doppelten Masse ein neues v zu bestimmen. Ohne Rechnung: ich tippe auf das der Geschwindigkeit, da der Luftwiderstand quadratisch mit der Geschwindigkeit zunimmt. @Hausmann: wenn ich mich so im Schattenbild anschaue, dann kommen mir die 0.175 m^2 als zu klein vor. w.g. Einheiten: wenn wir solche Aufgaben konsequent physikalisch angehen, dann werden die schnell geschlossen. Dieser Thread ist wohl nur noch deshalb offen weil engagierte Hilfe geleistet wird... |
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10.11.2014, 22:15 | actany | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
bedeutet das dann, z.b. bei 80 kg ist cw= 2 und v = 50 wenn jetzt bei 190 kg cw = 2 ist dann v = 50 gleich? |
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10.11.2014, 22:29 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
das Doppelte von 80 ist 160! nach meiner ad-hoc Meinung wäre dann unter der Voraussetzung, dass die Querschnittsfläche und der Luftwiderstandsbeiwert gleich bleiben, was mindestens bezüglich der Querschnittsfläche nicht plausibel wäre. |
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10.11.2014, 23:30 | Hausmann | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
OT
Auch wenn die Lichtquelle direkt über Dir steht, enge Bekleidung, Arme anliegend, Blick geradeaus? :-) Natürlich gehören physikalische Finessen nicht hierher, aber grobe Schnitzer gegenüber dem Schulstoff (wie zum Beispiel die inzwischen "verbesserte" Überschrift) müssen auch nicht sein und was die Einheiten angeht - das kann von mir aus jeder mit sich ausmachen. mfG! |
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10.11.2014, 23:47 | Dopap | Auf diesen Beitrag antworten » | ||
über den Schulstoff kann ich nichts sagen. und warum sollte /Geometrie/Vektoren nicht zu /Analysis/ freier Fall mit konstanter Geschwindigkeit abgeändert werden ? letzteres ist doch meilenweit besser. So langsam gehst du mir auf den Senkel . |
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