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Aufgabe

Kraftwirkungen auf dem Trampolin

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

HTML5-Canvas nicht unterstützt!
Abb. 1 Trampolinsprung (vereinfacht)

Auf dem Trampolin zu springen kann eine Menge Spaß bringen und hat gleichzeitig sehr viel mit Physik zu tun, weil wir dabei Kraftwirkungen beobachten können.

Vereinfacht kann man sich ein Kind auf einem Trampolin wie in Abb. 1 vorstellen.

a)

Gib die Kraftwirkungen an, die du beobachten kannst, wenn eine Person auf einem Trampolin springt.

b)

Gib die verschiedenen Kräfte an, die beim Trampolinspringen wirken.

Erläutere jeweils, wie sich die Kraftwirkung zeigt.

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a)

Man kann beim Springen auf dem Trampolin alle drei Kraftwirkungen beobachten:

  • Änderung des Geschwindigkeitsbetrags
  • Änderung der Geschwindigkeitsrichtung und
  • Änderung der Form.
b)

Es wirken verschiedene Kräfte, wenn Personen auf einem Trampolin springen. Hauptsächlich jedoch wirkt die Gewichtskraft auf die springende Person und die Federkraft des Trampolins auf die springende Person.

Änderung des Geschwindigkeitsbetrags:
Sobald die Person auf dem Sprungtuch aufkommt, wirkt eine Federkraft des Sprungtuchs auf die Person und verlangsamt die nach unten gerichtete Bewegung der Person. Genauso beschleunigt die Federkraft die Person nach oben, sobald diese den tiefsten Punkt erreicht hat.

Änderung der Geschwindigkeitsrichtung:
Damit ändert die Federkraft des Trampolins also auch die Bewegungsrichtung des Kindes von einer Bewegung nach unten zu einer Bewegung nach oben.

Änderung der Form:
Sobald die Person auf dem Sprungtuch aufkommt, verformt die Gewichtskraft der Person das Sprungtuch.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Kraft und Kraftarten