Lösung zu Wurf nach oben

Aus SystemPhysik
v-t-Diagramm der geworfenen Körper

Die Beschleunigung aller im Vakuum geworfenen Körper ist gleich g = 10 m/s2, falls die Bezugsrichtung nach unten zeigt. Der Rest ist einfache Kinematik.

  1. Feder und Kugel starten gleichzeitig, aber mir verschiedenen Startgeschwindigkeiten. Ihre Geschwindigkeiten nehmen mit der gleichen Rate zu, nämlich mit a = g = 10 m/s2. Deshalb bleibt die Geschwindigkeit der Feder immer 20 m/s - 15 m/s = 5 m/s schneller als die der Bleikugel. Da der Startabstand 5 m beträgt, holt die Feder die Kugel nach 5 m / 5 m/s = 1 s ein (benötigte Zeit = Abstand / Relativgeschwindigkeit).
  2. Die Bleikugel bewegt sich dann noch mit 5 m/s nach oben und die Schnelligkeit der Feder ist von 20 m/s auf 10 m/s gesunken (die Geschwindigkeit ist von -20 m/s auf -10 m/s gestiegen).
  3. Die Bleikugel ist in dieser Sekunde um 10 m aufgestiegen (Fläche unter der Kurve im Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm).

Aufgabe

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