Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von access denied, 23. Mai 2009 .

  1. 23. Mai 2009
    Moin
    Hab ne Übungsaufgabe, lautet wie folgt:
    Ein Stadtbus fährt mit der konst. Beschleunigung a(bschl) bis zur Geschwindigkeit v(konst) an, behält die Geschwindigkeit einige Zeit bei und bremst dann mit konstanten Verzögerung a(brems) bis zum Stillstand ab. Es wird dabei die Strecke s(ges) zurückgelegt. Berechnen sie t(ges)
    Ergebnis soll sein 109,7 s
    Geg: a(bschl) = 1,05 m/s² v(konst)= 43,2 km/h, also 12m/s a(brems)=1,50m/s², s(ges)=1,20km

    Mein Ansatz war nun das v-s-Diagramm, was ein Trapez ergab. Nur leider war die Formel für Trapez, also o,5*(a+c)*h nicht passend. X(
     
  2. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    wieso über das v-t-diagramm?!

    machs doch einfacher:
    berechne die zeit und strecke die er für die beschleunigung und das abbremsen benötigt.

    da du weißt, wie weit er insgesamt fährt, kannst du nun auch die strecke, die er mit konstanter geschwindigkeit fährt leicht ausrechenen. nun noch die zeit ausrechnen wie lange er hierfür braucht...
     
  3. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Ja moment: die Gesamtzeit weiss ich eigentlich nicht, dass ist nur die Lösung der Aufgabe (das sind alte Klausuren). Die muss ich berechen. Ich habe jetzt für die Beschleunigungszeit 11,43s und für die Abbremszeit 8s ausgerechnet, fehlt aber noch die Zeit, während er fährt.
     
  4. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    hupps bedankt^^

    Der Weg setzt sich ja aus 3 abschnitten zusammen

    sbes
    skons
    sbrems

    sbes = 0.5 a t1^2
    skons = v*t2
    sbrems = v0 *t3 - 0.5 abrems t3^2 bzw. sbrems = v0^2 / 2a
    tbrems = v0/a

    Außerdem ist t1+t2+t3 = tges und sbes+skons+sbrems = sges und abes*t1 = vkons


    Daraus musst dur dir jezt halt nach und nach die fehlenden angaben herleiten

    vkons = 12 = abes * t
    t = 12/1.05
    sbes = 0.5 * 1.05 * (12/1.05)^2


    sbrems = 12^2 / 3 = 144/3
    t3 = v0 / a = 12/1,5 = 8

    1200 - (0.5 * 1.05 * (12/1.05)^2) - 144/3 = skons = v * t2

    1200 - (0.5 * 1.05 * (12/1.05)^2) - 144/3 = 12 * t2
    t2 = (1200 - (0.5 * 1.05 * (12/1.05)^2) - 144/3) / 12


    tges = { (1200 - (0.5 * 1.05 * (12/1.05)^2) - 144/3) / 12 }+ 8 + 12/1.05



    sry hab keinen taschenrechner zur Hand
     
  5. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    wieso sbes 0.5at1^2?
     
  6. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Ja die Zeit lässt du erstmal variabel.

    Du kennst ja die Formel, wie man bei einer konstanten Geschwindigkeit die zurückgelegte Strecke ausrechnet:

    a(t) = a

    dann zweimal intergrieren

    v(t) = a t + v0
    s(t) = 1/2 a t² + v0 t + s0

    Du willst im ersten Fall die Zeit wissen, die er für die Beschleunigungsstrecke gebraucht hat. Du kennst die Anfangs und Endgeschwindigkeit und die Beschleunigung. Also nimmst du die Formel v(t):

    v0 = 0 m/s
    --> v(t) = a_bschl * t

    Dann den Endwert einsetzten:

    43.2 km/h = 43.2 / 3.6 m/s = 12 m/s

    v(t_beschl) = v_konst = a_bschl * t_beschl --> t_beschl = v_konst / a_bschl = 12m/s / 1,05 m/s² = 11.43

    Das gleiche machst du mit der Endstrecke...

    Jetzt fehlt noch die mittlere Strecke. Du kannst aber mit den Daten von oben die Beschleunigungsstrecke und Bremsstrecke ausrechnen. Und du kennst die Gesamtstrecke, damit kannst du dann die Strecke ausrechnen, bei der er mit konst. Geschw. fährt und damit auch die Zeit, die er dafür braucht.

    Das überlass ich dir, sollst ja auch was dabei lernen

    EDIT: hab nochmal das mit den Einheiten korrigiert
     
  7. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    @testitest: Da ist doch aber ein Rechenfehler oder?
    Weil v(konst)=43,2 km/h, also 12m/s und ich muss doch das zweite nehmen, weil a(bschl)=1.05m/s²

    Edit: genau, das hab ich gemacht und für die Abbremsung auch, insgesamt 19,43s. So, dann hab ich ausgerechnet, wieviel Meter dafür benötigt wurden, das ergab 233,16m, bleiben also noch 966,84m. Dann hab ich v=s/t, also t=s/v=966,84/12m, ergibt 80,57s, plus die zwei anderen Zeiten ergibt 100. Fehlen mir noch 9 sek.
     
  8. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    brauchst du auch nicht für den weg, den ich dir aufgezeigt hab...

    du kennst zeit und weg der beschleunigung, du kennst zeit und weg des bremsvorgangs und du kennst dadurch auch den weg, der mit konstanter geschwindigkeit zurückgelegt wird.

    da du die geschwindigkeit auf diesem stück auch kennst, kannst du die zeit dafür ausrechnen.

    dann noch alle zeiten addieren -> fertig
     
  9. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Weils ne gleihmäßig beschleunigte bewegung ist Wie man theoretisch darauf kommen würde hat ja testitest erklärt
     
  10. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Hab ich mal gemacht, aber da fehlen mir 9 Sek.
     
  11. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Ja dann schreib doch mal auf wie du gerechnet hast ... weil ich daraus nicht schlau werde was du genau gemacht hast

    hab den fehler entdeckt :
    ich denke mal der fehler liegt bei dir bei den 233,16m ... sind nämlich nur 116.5714286m , dann hast du noch 1083.428571m übrig. das entspricht dann 90.28571667s , was die fehlenden 9 sekunden wären
     
  12. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Wie kommst DU auf die 116 m? Ich hab für s(beschl)=137,16m und für s(brems)=96m, macht insgesamt 233,16m
    Besser gefragt, wieso hast Du die nochmal durch 2 geteilt?
     
  13. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    weil :

    sbes = 0.5 a t^2
    und sbrems = v0^2 / 2abrems

    sbrems leitet sich hierdurch her, falls du das nicht schon weißt:

    sbrems = v0 * t3 - 0.5 abrems t3^2

    mit v(t) = 0 = v0 - abrems*tbrems => tbrems = v0/abrems



    und sbes wie testitest schon geschrieben hat

    a(t) = a
    v(t) = a * t + v0
    s(t) = 1/2 a t^2 + v0 * t * s0


    wie wär es mal wenn du nicht irgendwelche endergebnisse schreibst, sondern wie du drauf gekommen bist.
     
  14. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Also ich hab gerechnet: s(bschl)=v(knst)*t(bschl)= 12m/s*aa,43s=137,16m
    und s(brems)=v(knst)/t(brems)=12m/s*8s=96s
    s(beschl) und s(brems) addiert ergibt 233,16m

    Und die Zeiten nach der Formel a=v/t
     
  15. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    ja gut das ist falsch du kannst ja nicht einfach vkonst * t rechnen. damit setzt du ja vorraus, dass es keine beschleunigung gibt. Genauso beim Bremsen.

    Da hapert es glaub ich nicht an der Aufgabe sondern an den Grundlagen Guck am besten morgen mal in dein Physikbuch
     
  16. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Achso, weils ne geichmäßig beshcleunigte Bewegung ist
     
  17. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    so ist es bei dir war es bisher nichtmal irgendeine beschleunigte bewegung
     
  18. 23. Mai 2009
    AW: Physikaufgabe Geschwindigkeit, Beschleunigung

    Damn.
    Naja BW haste auf jeden Fall! Also ihr alle
     
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