Hammerwurf

Ein Hammerwerfer mit 65 cm langen Armen benutzt einen Wurfhammer der Länge 1,22m, dessen gesamtes Gewicht von 7,26 kg am äußersten Ende konzentriert ist. Der Hammerwerfer dreht das Gerät am ausgestreckten Arm, bis er loslässt.

a) Mit welcher Winkelgeschwindigkeit{{#set:Fachbegriff=Winkelgeschwindigkeit|Index=Winkelgeschwindigkeit}} muss er den Hammer drehen, damit dieser nach dem Loslassen eine Geschwindigkeit von 30m/s hat?

Lösung

Aus ^[1] (mit rechtem Winkel) folgt $\omega ={\frac {v}{r}}$ . Die Mathematica Rechnung

N[r] = .65 + 1.22;
N[m] = 7.26;
N[v] = 30;
\[Omega] = v/r
N[\[Omega]]

liefert Zahlenwert::16.0428. Die Einheit ist Einheit::s^-1 oder Hz.

b) Welche Kraft{{#set:Fachbegriff=Kraft|Index=Kraft}} wirkt im Arm des Athleten?

Lösung

Aus ^[2] folgt direkt die Lösung:

N[r] = .65 + 1.22
N[m] = 7.26
N[v] = 30
\[Omega] = v/r
N[\[Omega]]
Fz = m \[Omega]^2 r
N[%]

Zahlenwert::3494.12. Die Einheit ist Einheit::kg*m*s^-2 oder N also kurz 3,5kN.

c) Mit welcher Winkelgeschwindigkeit muss man einen gleichlangen Hammer mit nur 3,43 kg Gewicht drehen, um den gleichen Drehimpuls{{#set:Fachbegriff=Drehimpuls|Index=Drehimpuls}} zu erzeugen wie in Aufgabe a)?

Lösung

vewende Verwendete Formeln: ^[3]^[4] Mathematica Rechnung:

N[m2] = 3.43
p = m v
L = r p
v2 = v2 /. Solve[L == ((L /. {m -> m2, v -> v2})), v2][[1]]
\[Omega] /. v -> v2
N[%]

Zahlenwert:Zahlenwert::33.9564 in Einheit::1/s

Fakten zur Klausuraufgabe Hammerwurf[edit | edit source]

Quellen

↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 1.15 {{#set:PhIng=1.15}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.24 {{#set:PhIng=3.24}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 2.2 {{#set:PhIng=2.2}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.19 {{#set:PhIng=3.19}}

Datum: {{#arraymap:WS0910|,|x|KADatum::x}}
Aufgabe: {{#arraymap:1|,|x|KAAufgabe::x}}
Abschnitt: {{#arraymap:MSW|,|x|KAAbschnitt::x}}
Punkte: KAPunkte::4
Tutorium: KATut::

Semantische Daten

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[1] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 1.15 {{#set:PhIng=1.15}}

[2] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.24 {{#set:PhIng=3.24}}

[3] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 2.2 {{#set:PhIng=2.2}}

[4] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.19 {{#set:PhIng=3.19}}

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Hammerwurf

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