Denksport Physik Fragen

[Mirgus]

Hallo
habe im moment 2 Fragen zu dem Buch Denksport Physik wo ich nicht weiter komme...

Auf S.46 "Gegen den Wind"
Die Lösung sagt, dass sich nur das Boot d vorwärts bewegen würde, aber meiner Meinung nach müsste das Boot a sich doch auch vorwärts bewegen?

Lösung aus dem Buch: "Die Orientierung des Segels von Boot a ist derart, dass der Kraftvektor senkrecht zur möglichgen Bewegungsrichtung des Bootes (wie vom Kiel darunter diktiert) steht. Diese komplett seitwärts gerichtete Kraft hat keine Komponente in vorwärtiger (oder Rückwärtiger) Richtung. usw"

wieso hat es keine Komponenten die das Boot vorwärts treibt? Kann jmd das Kräfteparallelogramm in paint oder so kurz skizieren?



Meine 2 Frage ist bezüglich der Frage auf Seite 54 "Zugkraft"


Wie kann denn ein 10kg Klotz einen anderen 10kg Klotz bewegen?und warum beschleunigt der Klotz A im Fall "a" mit nur 50N?

Und warum bewegt sich im Fall "b" der Klotz A wenn man mit 100N dran zieht? Meiner Meinung nach müsste die Kraft größer als 100N sein damit der Klotz sich bewegt...

[Sicherheitssalamander]

Zu dem Segelboot. Ich würde es erklären indem ich mir die Luft als Teilchen vorstelle. Ein Teilchen stößt mit einem Impuls von oben nach unten auf das Segel und wird nach rechts abgelenkt. Wir nehmen der Einfachheit an, dass wir ein einziges Luftteilchen haben, dass eine viel kleinere Masse als das Boot hat und das es sich um einen elastischen Stoß handelt. Der Impulserhaltungssatz sagt uns, dass sich der Gesamtimpuls des Systems nicht ändert.

Es muss also gelten:

pAnfang = pEnde

wobei pEnde sich aus dem neuen Impuls des Luftteilchens und dem des Segelboots zusammensetzt. Das reicht mehr oder weniger schon. Den Anfangsimpuls hast du und du suchst den Impuls den das Boot haben muss, damit der Endimpuls gleich ist.

Ist aber idealisiert, wie das bei solchen Aufgaben eigentlich immer ist.


Zu der Aufgabe mit den Gewichten. Wenn du keine Reibung hast ist es egal wie groß die Kraft ist, sie verursacht immer eine Beschleunigung (Newton: F = m * a). In beiden Systemen ist die Kraft 100 N. Im linken System muss damit die doppelte Gesamtmasse beschleunigt werden (2 * 10kg).
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[Mirgus]

verstehe das mit den impulsen nicht ganz...

[Sicherheitssalamander]

Wichtig, bei Impulsen kannst du die Vektoren nur addieren, wenn die Teilchen die gleiche Masse haben. Da es ja aber nur um eine qualitative Aussage geht, reicht es wenn du nur die Richtungen betrachtest.
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[Mirgus]

meintest du das so?



wieso übt das bot einen impuls auf die teilchen der luft aus? üben eig. nicht nur die teilchen den impuls auf das bot aus und das bot übernimmt den impuls?


jedenfalsl wenn das was ich oben gezeichnet richtig ist, dann versteh ich nicht wieso d) sich überhaupt vorwärts bewegt..




Großes Dankeschön schonmal an dich

[Sicherheitssalamander]

Hab die Sachen oben nochmal angepasst. Das war mathematisch nicht ganz astrein. Ist bei mir auch schon was her. Ich hab es leider auf die Schnelle nicht sonderlich gut erklärt, ich hoffe es bringt dir trotzdem was. Ansonsten nochmal fragen.
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[A320-Pilot]

Kinder, ihr müsst die Fragen besser lesen:
Dort steht nämlich, dass man das Boot, welches am schnellsten fährt angeben soll.
Boot d wird durch die komplette Kraft des Windes nach vorne getrieben, da der Wind am Segel umgelenkt wird und somit als Antrieb dient.
Bei Boot a, welches sich auch nach vorne bewegt, jedoch langsamer als d, kann der Wind das Boot nicht mit seiner ganzen Kraft antreiben, da er sich in zwei Teile aufteilt. Der eine Teil treibt das Boot an und es fährt nach vorne. Der andere Teil wird am Segel in die Fahrtrichtung des Bootes abgelenkt und treibt somit nicht an.
=> Boot d wird also stärker angetrieben und somit fährt es schneller.

Verbessert mich bitte für den Fall, dass ich falsch liege.

[Sicherheitssalamander]

Mag sein, dass die Frage nur fragt welches Boot am schnellsten angetrieben wird. Die Antwort gibt allerdings zusätzliche Informationen und darum geht es.

[A320-Pilot]

Zu Frage 2:

linkes System:
F = m * a
100N = 20 kg * a
5m/s² = a

rechtes System

10m/s² = a , weil m nur 10 kg beträgt.

=> der Klotz im rechten System wird schneller beschleunigt.

[Mirgus]

danke für eure hilfe

das mit den booten ist echt ein wenig freaky... werde mir da nochmal ein wenig gedanken drum machen... so einfach zu verstehen ist es irgendwie nicht

[Sicherheitssalamander]

Hab das Buch jetzt auch. Da ist doch eine schöne Erklärung zu der Aufgabe mit dem Segelboot drin?!
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