Pfeil durch ein Rad schießen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | In der Abbildung sehen Sie ein Rad mit einem Radius von 30 cm und sechs in gleichen Abständen angeordneten Speichen. Es ist auf eine fest stehende Achse montiert und dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 2,5 U/s. Sie möchten einen 20 cm langen Pfeil parallel zur Drehachse durch das Rad schießen, ohne eine Speiche zu berühren. Nehmen Sie an, dass Pfeil und Speichen sehr dünn sind. (a) Wie schnell muss sich der Pfeil mindestens bewegen? (b) Ist es von Bedeutung, ob Sie auf einen Punkt nahe der Nabe oder in der Nähe des Rands zielen?
Wenn ja, wohin sollten Sie zielen, damit Ihr Vorhaben möglichst gelingt?
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Guten Morgen!
Hätte hier eine Verständisfrage, bei der ich mich nicht ganz auskenne. Hoffe auf viele posts!
danke
mfg.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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Hallo!
Stell dir einen ruhenden Punkt direkt vor dem Rad vor, auf den du mit dem Pfeil ziehst. Die Speichen des Rades kommen in bestimmten zeitlichen Abständen vorbei.
Wie groß ist der zeitliche Abstand denn? Wenn der Pfeil direkt hinter einer Speiche in das Rad fliegt, muß der Pfeil nach genau dieser Zeit durchgeflogen sein, sonst wird er von der nächsten Speiche getroffen.
Du hast also die Zeit und die Strecke, die der Pfeil in der Zeit zurücklegen muß (das wäre die Pfeillänge). Daraus kannst du dir die Geschwindigkeit leicht berechnen.
b) Ist die Zeit denn davon abhängig, an welcher Stelle genau du das Rad betrachtest?
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Danke!
und die Antwort zu b ist doch,dass es keine Rolle spielt ob man dem Pfeil weiter am Rand oder eher in der Nähe der Narbe durchschießt, da die Geschwindigkeit immer gleich bleibt....nur die Winkelgröße ändert sich!
innen.....kleiner Winkel
außen.....größerer Winkel
Ist das richtig?
glg.
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Hallo!
Naja, der Winkel ist doch konstant! Was sich ändert, ist die Bogenlänge zwischen zwei Speichen, also quasi der Abstand bei einem bestimmten radius.
Aber wie du richtig erkannt hast, der Radius spielt keine Rolle. Erst, wenn du für die Speichen eine gewisse Dicke annimmst, solltest du weißter außen durch schießen, denn dan belegen die Speichen innen prozentual gesehen viel mehr Platz.
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