Ein Zug fährt mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorwärts. Eine Kugel wird von einer Feder senkrecht in die Luft geschossen. Wo kommt die Kugel auf und wieso.
Der luftwiderstand soll nicht berücksichtigt werden.
Ich hoffe mir kann jemand helfen.
Gruß
Federleicht. Was hast Du schon überlegt?? (owt)
.
Hi,
hast Du innerhalb eines Zugs schon mal Luftwiderstand bemerkt?
Hast Du schon mal gehört, dass man in einem Auto keine losen Sachen
mitnehmen soll, da sie einem beim Bremsen ins Genick fallen können?
Viel Erfolg!
Da wo sie abgeschossen wurde.
wieso?
Weil unsere Welt sich so verhält.
Gruß
Paul
Hi,
die Kugel landet wieder auf der Feder.
Stichwort Massenträgheit.
Die Kugel hat die selbe Bewegungsgeschwindigkeit und Richtung wie der Zug.
MFG
andere Geschwindigkeit
Die Kugel hat die selbe Bewegungsgeschwindigkeit und Richtung
wie der Zug.
Zwischen Abschuss und Landung hat sie eine andere Geschwindigkeit 
Hallo,
die Kugel landet wieder auf der Feder.
wenn auch nicht ganz genau wieder dort, wegen der Corioliskraft. Die Frage, wo exakt die Kugel landet (was von der Zuggeschwindigkeit, der Zug-Fahrrichtung und der Kugel-Abschussgeschwindigkeit abhängt), kann durchaus spannend sein.
Gruß
Martin
Da fällt mir noch was anderes ein.
Durch den Abschuss der Kugel gerät der Zug in vertikale Schwingungen. Abhängig von der Abschussgeschwindigkeit landet die Kugel also nicht in jedem Fall wieder auf der gleichen Höhe.
Gruß
Paul
Hallo,
hast Du innerhalb eines Zugs schon mal Luftwiderstand bemerkt?
Ja.
Schwenke mal mit einer Kinder- Papierwindmühle im fahrenden Zug durch die Luft.
Die Mühle dreht sich:wink:
Hast Du schon mal gehört, dass man in einem Auto keine losen
Sachen
mitnehmen soll, da sie einem beim Bremsen ins Genick fallen
können?
Das wäre eine verzögerte Bewegung und dieser Fall liegt im Zug nicht vor.
Der fährt mit konstanter Geschwindigkeit.
Viel Erfolg!
So aber nicht:wink:
Gruß:
Manni
Hi,
da die einzigen Kräfte die auf die Kugel wirken die Feder selber und die Erdanziehung sind bewegt sich die Kugel oberhalb der Feder nach oben und wieder runter.
Die Massenträgheit sorgt dafür, dass sie dem Zug „folgt“. Sie bewegt sich genau so schnell in die selbe Richtung wie der Zug.
MFG
Hi,
ich wollte zum Denken anregen!
Ist mir bei Dir anscheinend nicht gelungen?
Schade!
Hi,
bevor die Kugel abgeschossen wird bewegt sie sich natürlich mit derselben Geschwindigkeit in x-Richtung wie der Zug.
Diese Geschwindigkeitskomponente in x-Richtung behält sie auch bei während sie nach erfolgtem Abschuss nach oben steigt und dann wieder nach unten fällt. Die Kugel wird also wieder auf der Feder landen, da sie sich während der Flugphase genauso weit in x-Richtung bewegt hat wie der Zug.
Für einen Beobachter auf dem Bahnsteig beschreibt sie aufgrund der Überlagerung ihrer Bewegung in y- und in x-Richtung einen Bogen, ein mitreisender Experimentator sieht lediglich einen Auf- und Abstieg in y-Richtung.
Gruß, C.
Geschlossenes System, bzw. mitbewegtes System.
Die Massenträgheit sorgt dafür, dass sie dem Zug „folgt“. Sie
bewegt sich genau so schnell in die selbe Richtung wie der
Zug.
nein
Du nennst ja selber die auf die Kugel wirkenden Kräfte. Und eben diese Kräfte beschleunigen die Kugel in eine andere Richtung als die Fahrtrichtung des Zuges.
Daher hat die Kugel zwischen Abschuss und Landung eine andere Geschwindigkeit. Da die Geschwindigkeit eine vektorielle Größe ist, erübrigt sich der verweis auf eine andere Richtung.
Gruß
Paul
Was meinst Du?
Hallo Paul,
Safrael und ich sind der Meinung, dass die Kugel z.B. mit 1m/s hochfliegt, dabei in Zugfahrtrichtung mit dem Zug fliegt und am Ende reibungsverlustgemindert mit fast 1m/s wieder auf die Feder aufschlägt.
Wir gehen davon aus, dass der Zug weder hoch noch runter, noch rechts noch links fährt, dass keine Corroliskraft und keine Erdkrümmung wirkt.
Die resultierende Abschussrichtung für einen Besucher an Land (der hier nicht interessiert) ist fast waagerecht, leicht schräg nach oben in Fahrtrichtung, z.B. 50m/s, für einen Waggoninsassen senkrechte nach oben mit 1m/s.
Was stimmt daran nicht?
Gruß
achim
Was stimmt daran nicht?
Daran sollte alles stimmen.
Dennoch hat die Kugel zwischen Abschuss und Landung nicht die selbe Geschwindigkeit wie der Zug. Der Zug hat eine konstante Geschwindigkeit; Betrag und Richtung (parallel zur Erdoberfläche) sind konstant.
Die Kugel hat eine Geschwindigkeit, deren Richtung und Betrag sich zwischen Abschuss und Landung ständig ändern. Fährt der Zug mit 50 m/s und wird die Kugel mit 1 m/s hochgeschossen, beträgt der Geschwindigkeitsbetrag bei Landung und Abschuss der Kugel rund 50,01 m/s.
Mir fällt gerade auf, dass ich meine Aussage präzisieren möchte. Im Umkehrpunkt der Kugel hat sie die gleiche Geschwindigkeit wie der Zug. Während „Start“ und „Landung“ jedoch nicht.
Gruß
Paul
Fährt der
Zug mit 50 m/s und wird die Kugel mit 1 m/s hochgeschossen,
beträgt der Geschwindigkeitsbetrag bei Landung und Abschuss
der Kugel rund 50,01 m/s.
rechne mal vor, bitte.
mittels vektoren, wenn möglich.
Der Zug fahre mit 50 m/s parallel zur Erdoberfläche. Die Kugel werde mit 1 m/s senkrecht zur Erdoberfläche hochgeschossen. Daraus ergibt sich eine Geschwindigkeit der Kugel bei Abschuss und Landung von (50,1) m/s. (Vektorenschreibweise, hab auf Latex grad keine Lust)
Der Geschwindigkeitsbetrag ist dann [(50²+1²)^0,5]m/s=50,01 m/s.
Hi,
wenn Du als Vektor schreiben willst, bitte:
Angenommen der Zug fährt mit konstanter Geschwindigkeit in x-richtung.
Zu Beginn hat die Kugel exakt die selbe Geschwindigkeit x wie der Zug und keine Geschwindigkeit in z-richtung.
Nun wirkt die Kraft einer Feder auf die Kugel und verändert die Geschwindigkeit in z-richtung. Gleichzeitig wirkt die Erdbeschleunigung auf die Kugel ebenfalls in z-richtung.
Die Geschwindigkeit in x-richtung bleibt wegen der Massenträgheit und mangels anderer Kräfte die auf x und/oder y- richtung wirken könnten, es aber nicht tun, unverändert.
Deswegen bleibt die Kugel während ihres gesamten Fluges entlang der z-achse über der Feder. Weil in x/y Richtung rein gar nichts passiert.
MFG
Hallo,
Was stimmt daran nicht?
ist alles richtig. Man darf nur die Geschwindigkeit der Kugel und die Horizontalkomponente der Geschwindigkeit der Kugel nicht durcheinanderbringen. Die Aussage „Die Kugel behält während ihres Fluges ihre Geschwindigkeit bei“ ist strenggenommen falsch (mindestens aber sprachlich schlampig), weil mit dem darin verwendeten Begriff „Geschwindigkeit“ nicht die Geschwindigkeit der Kugel, sondern deren Horizontalkomponente gemeint ist.
Gruß
Martin