kann mir jemand helfen, welche formel ich hier benutzen soll?
Berechne den Betrag der konstanten Kraft die auf einen Baseball der Masse 140 g wirkt, wenn:
a) Er mit einer Geschwindigkeit von 20 m/s von einer Hand geworfen wird welche sich um 1,8 m bewegt.
b) Er anschließend mit dem Schläger geschlagen wird der seine Bewegungsrichtung umkehrt und ihm eine Geschwindigkeit von 35 m/s in 6 ms zufügt., milisedurelin
c) Er von einem Spieler gefangen wird dessen Handschuh sich um 15 cm bewegt hat, wenn der Ball auf eine Geschwindigkeit von 20 m/s verzögert wurde.
1 Antwort
Man muss hier nicht nur Formeln wissen und anwenden, sondern zunächst ein Verständnis für die Zusammenhänge haben. Ich mache einmal beispielhaft die Aufgabe a)
Gefragt ist nach der Kraft F, die benötigt wird, um einen Körper mit der Masse m mit der Beschleunigung a in Bewegung zu setzen. Die Formel
F = m * a
ist da doch schon sehr intuitiv. Je höher die Masse des Körpers, umso mehr Kraft muss man aufwenden, um ihn zu beschleunigen oder auch abzubremsen. Und er wird natürlich stärker beschleunigt, wenn er mit einer größeren Kraft in Bewegung gesetzt wird. F ist gesucht, m ist bekannt (0,140 kg). Fehlt also noch die Beschleunigung a, um F ausrechnen zu können. Dazu gibt es Angaben zur Geschwindigkeit des Körpers (20 m/s), die er nach einer Strecke s von 1,8 m erreicht. Da helfen uns die bekannten Gesetze der Mechanik für eine gleichförmig beschleunigte Bewegung,
s = a/2 * t² + v_0 * t +s_0
Setzen wir v_0 und s_0 = 0
dann haben wir einfach:
s = a/2 * t² (1)
Außerdem gilt für eine gleichförmig beschleunigte Bewegung;
a = v/t (2)
Aus (1) uns (2) erhalten wir:
s = a/2 * v²/a²
s = v²/2a
a = v²/2s
Damit haben wir nun:
F = 0,140 kg * (20 m/s)²/(2 * 1,80 m) = 15,56 N
Die Antworten zu b) und c) solltest Du nach diesem Beispiel einmal selbst versuchen. Gerne schaue ich mir das dann an und korrigiere, falls nötig.