TU Wien:Modellbildung in der Physik VU (Husinsky)/Übung WS13/Beispiel 3.11

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[2 Punkte] Pete (Masse ) und Dave (Masse ) fahren in einem Ruderboot (Masse ) auf einem stillen See. Dave sitzt im Mittelpunkt des Bootes und rudert, Pete sitzt von der Bootsmitte entfernt hinten im Heck des Bootes. Dave wird müde und hört auf zu rudern. Pete will weiterrudern, und nachdem das Boot zum Stillstand gekommen ist, tauschen beide Ihre Sitzplätze.

Wie weit bewegt sich das Boot beim Plätzetausch? (Zuerst allgemein als Funktion der Massen und Positionen; dann erst Zahlenwert abschätzen; alle Positionen in Skizze eintragen)

Lösungsansatz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Knackpunkt des Beispiels liegt daran das der Schwerpunkt des Bootes vor und nachdem Plätzetausch an der selben Stelle des Sees sein muss, da keine äußeren Kräfte auf das Boot wirken.

Die Lösung des Beispieles befindet sich im Tipler (Leseprobe)

Schwerpunkt vor dem Plätzetausch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schwerpunkt nach dem Plätzetausch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gleichsetzen der Schwerpunkte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Allgemeine Formel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Dave bewegt sich jetzt um die Länge im Boot vorwärts und Pete bewegt sich um die Länge im Boot rückwärts. Obige Formel lässt sich also umformen mit der Bezugsgröße des Bootes names .

Zahlenwerte einsetzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]