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THEMA: Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond

Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 11:25 #6333

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Die ungefähre Sprunghöhe auf dem Mond kann man mit einem Experiment hier auf der Erde feststellen.

Eine Schaukel, aufgehängt auf einem möglichst langen Seil, um den Radius, der die Schaukel beschreibt, möglichst zu verringern. 10 Meter würden genügen, wenn man die Schaukel auf in einem Mittelmaß als Ausgangspunkt bringt. 2 Federwaagen, eine auf der man das Seil aufhängt und die Schaukel samt Testperson durch ein Zusatzgewicht auf das richtige Gewicht justiert.

Mit der zweiten Federwaage zieht man die Schaukel zurück, solange, bis 1/6 des Gewichtes auf dieser Waage anzeigt wird. Dann schafft man der Testperson, die sich möglichst in Liegeposition auf der Schaukel befinden soll, bei ausgestreckten Beinen eine Möglichkeit, sich daran abzustoßen. Einen Maßstab, der anschließend den Weg, der beim schaukeln zurückgelegt wird, per Video festhält. Dann zieht die Testperson die Füße ein und stößt sich ab. Der Weg vom gestreckten Bein zu gestreckten Bein ist die Sprunghöhe auf dem Mond. Die Trägheit der Masse, die ja immer gleich ist und die Schwere der Masse, wie sie am Mond ist, wären dadurch gegeben.

Die wahrscheinliche Sprunghöhe auf dem Mond wäre ungefähr experimentell nachgewiesen. Als Unsicherheit bleibt der Radius, denn die Schaukel beschreibt. Diese Unsicherheit kann man durch verlängern des Seiles verkleinern bzw. eine Mittelstellung der Schaukel würde die Unsicherheit relativ aufheben. Weiters bleibt eine Unsicherheit in der Differenz, wie durchtrainiert die Testperson relativ zu den damaligen Astronauten ist.
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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 12:05 #6337

Für die Frage nach der Sprunghöhe auf dem Mond benötige ich kein Expenriment. Man kann mittels elementarer Mechanik dieses Problem leicht erklären und rechnen.

Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein
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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 12:15 #6338

Und, was ist das Ergebnis dieser Rechnung? Nehmen wir an, der Astronaut hat hier auf der Erde170 kg. Bitte das Ergebnis in cm angeben.
Wie viele Grade muss man das Seil zurück ziehen, damit bei der Federwaage 1/6 des Gewichtes angezeigt wird relativ zu der Federwaage, auf dem alles aufgehängt ist? Bitte das Ergebnis in Grad angeben

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 12:29 #6340

badhofer schrieb: Und, was ist das Ergebnis dieser Rechnung? Nehmen wir an, der Astronaut hat hier auf der Erde170 kg. Bitte das Ergebnis in cm angeben.

Lieber Badhofer, Sag mir , wie gut der Astronaut gefrühstückt hat.


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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 12:38 #6341

Denobe schrieb:

Lieber Badhofer, Sag mir , wie gut der Astronaut gefrühstückt hat.

3 Big Mac und 4 Red Bull (Sprunghöhe angeblich 36 Meter :evil: :evil: :evil:
Bei einem Gesamtgewicht von 170 kg, welche die obere Waage anzeigt, müsste es eigentlich Wurst sein, was der Astronaut gefrühstückt hat. Die Grade, welche das Seil haben muss, damit die Federwaage, mit der man die Schaukel zurückzieht, 1/6 der oberen Waage anzeigt, sind unabhängig vom Frühstück. Oder sehe ich das auch falsch? :(

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 14:42 #6345

Lieber Badhofer, du wolltest von mir, dass ich die Sprunghöhe in cm angebe. Da diese von der Absprunggeschwindigkeit abhängt, habe ich nach der Sprungkraft gefragt, indem ich wissen wollte, was der Astronaut gefrühstückt hat.
Ich habe schon gesagt, dass man bei dem Relativproblem "Sprunghöhe auf der Erde Und Mond" alles gut rechnen kann. Es handelt sich um ganz, ganz einfache Physik ( im Gegensatz zu den sonst sehr schwierigen Themen in diesem Forum, denke ich an Einstein und so).
Du willst trotzdem mit einem Experiment auf der Erde die Verhältnisse vom Mond nachbauen.
Nun, dies ist Dir bereits in einem früheren Beitrag sehr gut gelungen. Der Rollstuhl auf der schiefen Ebene trifft es genau, wenn man die Reibung vernachlässigt. Volle Zustimmung meinerseits.
Die Idee mit der Schaukel ist , vosichtig gesagt , etwas verwegen. Der Höhengewinn erfolgt voll im Schwerefeld der Erde. Das ist anders als bei der schiefen Ebene, wo der Hangabtrieb durch die Schiefe auf die Verhältnisse vom Mond eingestellt werden können.Der Winkel muss so sein, dass tan(alpha) = 1/6 ist. Mit arctan(1/6) erhälst Du den zugehörigen Winkel.

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 15:21 #6348

Entschuldigung! Der sinus muss 1/6 sein. Den Winkel erhält man als arcsin(1/6) .
Man überprüft leicht. Winkel null, Hangabtrieb null wegen sin von null Grad ist null.
Winkel 90 Grad, Hangabtrieb 1, weil sin von 90 Grad gleich 1 ist.

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 15:27 #6349

@Denonio
Und, wieviel ist der Winkel? Bitte nur das Ergebnis in Grad ohne der dazugehörigen Formel.

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 15:56 #6350

Der Winkel ist 9,59 Grad oder 9 Grad und 36 Minuten.
Das ist der Winkel der schiefen Ebene gegenüber der Horizontalen.


Übrigens wenn deine Schaukel ebenfalls um diesen Winkel gegen die Vertikale ausgerichtet ist, hast du die selben Anfangsbedingungen. Wenn du dich bei diesem Winkel abstössr, gewinnst du anfangs an Höhe wie beim Sprung auf dem Mond. Nur der winkel wird nach dem Abstoss immer größer und bei 90 Grad hast du die Absrungverhältnisse "wie auf der Erde erreicht."

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 22 Mai 2016 22:13 #6368

Badhofer, was hältst du von meiner Berechnung und Aussage, dass deutlich höher als Faktor 6 gesprungen wird (unter Heliumballon im freien Fall)? Denobio ist ja anderer Meinung. So wie auch er, bin ich jedoch der Meinung, dass das einfach zu rechnen ist u. kein Experiment notwendig ist. Ich bin zwar im Forum der einzige, der das behauptet, kann aber auf Links verweisen, die mir Recht zu geben scheinen.
Grüße Josef

Du musst auch im brennenden Haus deinen Frieden finden (zen-buddhistische Weisheit),...........denn alles Sein ist flammend Leid (Franz Marc)

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Experiment: Sprunghöhe auf dem Mond 23 Mai 2016 00:11 #6375

Josef, um richtig zu rechnen, brauche ich keine Links. Die beiden Ansätze, wie man den senkrechten Wurf rechnet (Energiesatz oder mit den bekannten Bewegungsgleichungen für Geschwindigkeit und Weg) habe ich im Kopf.
Nichts für ungut. wäre auch schlecht, wenn das für einen Physiker anders wäre.
Grüsse Denobio

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