Frage: Sie und ein Freund nehmen an einem Eierwurfwettbewerb teil. Das Ziel dieses Wettbewerbs ist es, ein Ei so weit wie möglich zu werfen, ohne dass es bricht oder aufbricht. Beschreiben Sie Ihre Strategie zum Fangen von Eiern, die über große Entfernungen geworfen wurden, ohne dass sie physikalisch brechen. Verwenden Sie Begriffe wie Impuls und Impuls.

Die Antwort des Schülers war:

Wenn Sie versuchen, ein Ei mit der größten Entfernung zu fangen, müssen Sie einige Dinge beachten. Dinge wie das Gewicht des Eies, die Entfernung, über die Sie es werfen, und wie Sie das Ei fangen, können die Ergebnisse stark verändern.

Wenn man etwas so Kleines wie ein Ei wirft, muss man zunächst bedenken, dass je weiter die Entfernung ist, desto mehr Kraft wird auf das Werfen des Eies ausgeübt. Je mehr Kraft auf das Ei ausgeübt wird, desto mehr Schwung wird es geben. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie das Ei fangen, da ein falsches Fangen dazu führen kann, dass es bricht.

Das Fangen des Eies kann besonders schwierig sein, da das Ei sehr spröde und zerbrechlich ist. Um den Schwung zu verringern, müssen Sie das Ei an den Seiten greifen, damit es nicht auf Ihre Hand spritzt. Der Impuls des Eies, bei dem es sich um die durchschnittliche Kraft über einen bestimmten Zeitraum handelt, muss reduziert werden, um eine sichere Landung des Eies zu gewährleisten. Indem Sie das Ei an den Seiten packen, verringern Sie den Impuls und den Impuls, das Ei später in Ihre Handfläche fallen zu lassen.

Die Antwort des Lehrers war: Um den Wettbewerb zu gewinnen, müssen wir das Ei so hoch wie möglich werfen. Wenn es herunterfällt, hat es auch eine hohe Geschwindigkeit. Die Masse des Eies ist festgelegt. Wenn wir diesen Wettbewerb gewinnen müssen, sollten wir bereit sein, uns einer hohen Dynamik zu stellen, die wir erhalten werden, wenn sie fällt. Nehmen wir an, wir nehmen uns Zeit "t", um dieses Ei zu fangen. Die Kraft beim Fangen des Eies ist also "F", gegeben durch:

F * t = m (vf-vi)

Also ist F = m (vf-vi) / t

Und wir haben bereits gesehen, dass die Masse m fest ist.

Auch Vf = 0, weil das Ei nach dem Fangen endlich zur Ruhe kommt.

Vi ist die Geschwindigkeit, die kurz vor dem Fang des Eies vorhanden war, und wir haben bereits gesehen, dass sie sehr hoch sein wird, wenn wir den Wettbewerb gewinnen wollen.

Um die Kraft zu verringern, können wir nur die Kontaktzeit mit unseren Händen "t" so hoch wie möglich halten.

Wenn wir das tun, können wir die Kraft F so weit reduzieren, dass das Ei, obwohl es ziemlich spröde ist, nicht bricht.

Um die Kontaktzeit zu verlängern, müssen wir das Ei beim Kehren fangen. Wir müssen unsere Hände nach unten bewegen, damit die Relativgeschwindigkeit zwischen der Hand und dem Ei geringer wird. Dies erhöht effektiv die Zeit "t" und daher wird die Kraft F verringert.

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