Lösung zu Anschwellende Kraft auf Klotz

Aus SystemPhysik

Eine Kraft ist eine Impulsstromstärke bezüglich eines Systems. Folglich entspricht der zugeführte Impuls der Fläche unter dem Kraft-Zeit-Diagramm. Die Kraftfunktion ist eine Gerade durch den Nullpunkt mit einer Steigung von 100 N / 10 s = 10 N/s. Die Fläche unter der Kraftfunktion ist ein Dreieck mit der Breite 10 s und der Höhe 100 N. Die Grösse der Fläche ist also 10 s * 100 N / 2 = 500 Ns.

  1. In zehn Sekunden werden 500 Ns Impuls zugeführt. Dabei fliesst kein Impuls ab, weil der Körper reibungsfrei gleitet. Dieser bewegt sich danach mit einer Geschwindigkeit von 500 Ns / 10 kg = 50 m/s.
  2. Bis zum Erreichen der Haftreibungsgrenze von 0.4*10kg*10N/kg = 40 N fliesst der Impuls direkt an die Erde weiter. Danach fliesst ein kontinuierlicher Impulsstrom von 30 N weg. Dem Körper verbleiben 40N*6s = 240 Ns. Mit so viel Impuls intus muss sich der Körper mit 24 m/s bewegen.

Aufgabe