Physik Hilfe? Fussball?

Dir fehlt auch eine lösbare Aufgabe, denn so wie die Frage gestellt ist fehlen jegliche Werte um irgendeine Berechnung anstellen zu können.

Es handelt sich um eine typische Aufgabe zur Impulserhaltung, das heißt man benötigt die Werte, die für den Impuls notwendig sind und zwar für den Fußball, bevor er den Torwart trifft, und für das System aus Fußball und Torwart, nachdem der Ball den Torwart getroffen hat. Da der Impuls das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit ist, benötigst du zunächst einmal die Masse des Fußballs und die Masse des Torwarts. Die Geschwindigkeit ist die gesuchte Größe, die kann also nicht gegeben sein. Da es um Impulserhaltung geht muss der Impuls des Balls und der Impuls des Systems Torwart+Ball vor und nach dem Treffer gleich sein. Die Frage ist nun, wie groß muss der Impuls sein, damit das Torwart-Ball-System sich bis hinter die Linie bewegt. Dazu sind zwei Dinge notwendig. Erstens die Distanz des Torwarts zur Torlinie und zweitens die Reibung. Wenn man Reibung und Distanz kennt, dann kann man ausrechnen welche Geschwindigkeit das Torwart-Ball-System haben muss, um diese Distanz bei der herschenden Reibung zu überwinden. Daraus lässt sich der Impuls des Systems berechnen und aus dem Impuls die Aufprallgeschwindigkeit des Balls.

Du brauchst also: Masse des Torwarts, Masse des Balls, Reibung, Distanz

Ich hab mal ein paar Werte angenommen.

Ist das so richtig gerechnet?

Und was ist mit der Reibung?

Mit der Distanz meinte ich die Distanz des Torwarts zur Torlinie. Die Zeit, die der Ball unterwegs war ist egal, nur die Aufprallgeschwindigkeit zählt. Mit den Werten, die du angenommen hast, kann man nichts anfangen.

Hmm, ich seh's. Hab das irgendwie als "Torwart wegballern" aufgefasst.

Okay, aber wie wuerde die Rechnung jetzt aussehen?
Ich hab so ne aehnliche Aufgabe und hab keinen Plan was ich tun muss

Reibung kann vereinfacht als Kraftwirkung aufgefasst werden. Aus Kraft und Masse des bewegten Körpers kann eine Beschleunigung errechnet werden, die der Bewegungsrichtung entgegenwirkt. Aus der Reibungsbeschleunigung und der Distanz kann die notwendige Anfangsgeschwindigkeit errechnet werden. Aus der Anfangsgeschwindigkeit kann der Impuls berechnet werden. Aus dem Impuls kann die Geschwindigkeit des Balls errechnet werden.

Reibung kann vereinfacht als Kraftwirkung aufgefasst werden. Aus Kraft und Masse des bewegten Körpers kann eine Beschleunigung errechnet werden, die der Bewegungsrichtung entgegenwirkt. Aus der Reibungsbeschleunigung und der Distanz kann die notwendige Anfangsgeschwindigkeit errechnet werden. Aus der Anfangsgeschwindigkeit kann der Impuls berechnet werden. Aus dem Impuls kann die Geschwindigkeit des Balls errechnet werden.

Okay, waere das dann so richitg?

Werte:

Masse des Torwarts, 80 kg
Masse des Balls, 430 g
Reibungskeoffizient, weiss ich leider nicht zwischen dem Ball (gummi) und dem trikot (polyester)
Distanz ungf. 1 m
zeit 0,4 s.

Reibung wird als Kraftwirkung aufgefasst:

Fr = u mal Fn

Also ist meine Reibung eine Kraft, aber ich habe leider keinen Plan wie hoch meine Reibung ist.

Die Beschleunigung waere ja a = F/m

also muesste man ja um die beschleunigung auszurechnen die reibungskraft haben und durch die masse des balles rechnen

Also a = Fr/430 g

und das waere dann die reibungskraftbeschleunigung die der bewegungsrichtung entgegen wirkt. also, in die gegenrichtung in die der ball fliegt?

aba ich verstehe nicht wie ich die anfagnsgeschwindigkeit mit der distanz rechne.

ich haette eher an das gedacht:

v = v0 + a*t
v0 = v1 - a*t

dann muss ich die beschleunigung die ich habe in die geschwindigkeit umrechnen

beschleunigund durch s, die der ball braucht bis zum torwart zu kommen (mit der distanz habe ich keine formel gefunden)

dann rechnet man die anfangsgeschwinddigkeit aus

v = v0 + a*t
v0 = v1 - a*t

Impuls waere dann
Masse des torwartes mal die anfangsgeschwindigkeit

Okay, ich hab jeztz den impuls aber ich weiss nicht wie man die geschwindigkeit des balles errechnen kann

Ich weiss ich nerve bestimmt, aber ich versteh es wirklich nicht und brauche hilfe

Danke schon mal im vorraus
Und bitte sagen was fehlt und was verbessert werden muss

danke

okay, erweiterung.

wenn ich den gesamt impuls haben kann ich durch das gewicht des balles rechnen und somit kann ich die geschwindigkeit des balles errechnen

Was soll die Reibung zwischen Ball und Trikot denn bewirken? Es geht darum, wie stark die Bewegung des Gesamtsystems gebremst wird.

Ja, aber wenn es nicht die Reibung zwischen dem Ball und dem Trikot ist, versteh ich nicht ganz was ich mit der Reibung tun soll.
Welche reibung meist du? Und ist die restliche rechnung sonst richtig? Oder wie wuerde es richtig aussehen?
Ich verstehe immer noch nicht ganz was ich tun soll.

Wenn sich der Torwart mit dem Ball zusammen hinter die Linie bewegen soll, wo ist die Reibung dann wichtig? Zwischen Ball und Trikot wohl kaum, die bewegen sich relativ zueinander nämlich nicht.

Und welche Reibung ist den jetzt noetig?

Ist diese letzte Frage an mich gerichtet? Wenn ja, dann ist die Antwort: "Nö, mach ich nicht."

Zum Thema Reibung: Wenn der Torwart zusammen mit dem Ball über den Rasen schlittert, was reibt da wohl?

Dann meinst du die Reibung zwischen dem Rasen und dem Torwart? Achso!
Also muesste ich jetzt in der Rechnung nur noch die Richtige Reibung einsetzten
und dann koennte ich errechnen mit welcher Geschwindigkeit der Ball fliegen muss.
Danke