Physikaufgabe

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von zimt, 21. Oktober 2009 .

Schlagworte:
  1. 21. Oktober 2009
    hej alsoo, ich bin grad dabei Physik zu lernen und bin da auf eine Aufgabe gestoßen, wo ich mir nicht ganz sicher bin und da ich auch keine Lösung dafür habe, kann ich sie auch nicht verstehen... es wäre also mehr als überragend wenn ihr mir helfen könntet, denn ich schreibe morgen die arbeit

    also... ein güterzug fährt mit einer konstanten geschwindigkeit von 80km/h von hamburg über bremen nach köln. der zug erreicht bremen um 16.00 uhr. ein personenzug, der die gleiche strecke fährt verlässt bremen um 16.20 uhr und fährt mit einer konstanten geschwindigkeit von 160km/h. wie weit ist die stelle von bremen entfernt, an der der personenzug den güterzug überholt?

    soo, da muss man ja 2 gleichungen aufstellen.
    die zweite geht s2= 160km/h * t
    da die formel ja s=v*t ist.
    die erste und zweite gleichung setze ich dann
    gleich und bekomme t raus. nur ich weiß nicht
    genau, wie die erste gleichung geht.
    ne freundin meinte:
    s1= 80km/h * t + 80km/h * 20 min
    aber mit dem "+80km/h * 20 min" bin ich mir nicht ganz sicher

    vllt könntet ihr mir die aufgabe auch ganz lösen, denn ich persönlich kann
    aufgaben so viel besser verstehen, es geht mir ja nur ums prinzip, was ich noch nicht
    ganz verstehe...

    lieben gruß und ein riesiges dankeschön für die schnellsten antworten im vorraus!
     
  2. 21. Oktober 2009
    AW: Physikaufgabe

    Also ich hätte jetzt gesagt, du hast deine beiden Werte von V und eine Differenz von t=20min, s suchst du.

    Setze das wie folgt ein: s=v*t ; s= 22,2m/s * 1200s = 26,64 km ( v= 22,2m/s ist wiederrum die Differenz der beiden Geschwindigkeiten )

    An der Stelle müssten sie dann gleichauf sein, sprich 26,65km hat er ihn überholt.
    Bin mir nicht sicher, aber so hätte ich es gelöst.
     
  3. 21. Oktober 2009
    AW: Physikaufgabe

    Also, aufgepasst... wir betrachten zuerst den ersten Zug. Dieser fährt um 16Uhr los. Ich schreib jetzt mal den Weg, den der Zug zurücklegt, als Funktion der Zeit auf.

    s1(t) = v1 * t

    Dabei gilt: Es ist 16Uhr, wenn t=0.

    Der zweite Zug fährt allerdings 20min später los. Würden wir jetzt einfach schreiben s2(t) = v2 * t, machen wir einen Fehler, da der Zug für t=0, was 16Uhr entspricht, schon losfahren würde. Wir müssen also die Funktion s2(t) noch um 20min verschieben, also

    s2(t) = v2*(t-1200s)

    Jetzt fährt der Zug erst bei t=1200s los, also 20min nach dem ersten... gut, passt.
    Wir wollen jetzt wissen, wann die Züge gleichauf sind. Dazu müssen wir die Funktionen einfach gleichsetzen:

    s1(t) = s2(t)
    v1*t = v2*(t-1200s)
    t = -(v2*1200s)/(v1-v2)

    Wenn wir jetzt v1 und v2 einsetzen, erhalten wir t = 2400s. Die Züge treffen sich also um 16Uhr + 2400s, also 16:40Uhr.

    Um noch die Strecke herauszufinden, setzt man einfach noch t=2400s in s1(t) oder s2(t) ein und kriegt als Ergebnis ca. 53,3km.
     
  4. 21. Oktober 2009
    AW: Physikaufgabe

    Ich habe das folgendermaßen gemacht:

    zunächst habe ich zwei Weg-Gleichungen für die zwei Züge aufgestellt und die Geschwindigkeit in km/minute umgerechnet.
    Zug1: s1(t) = 80km/h * t = 4/3 km/min * t
    Zug2: s2(t) = 160km/h * (t-20min) = 8/3 km /min * (t-20min)
    (die (t-20) geben an, dass zug zwei 20 Minuten später als Zug ein losgefahren ist.

    Jetzt gibt jeder Graph dieser Funktion den zurückgelegten Weg zum Zeitpunkt t an. Somit muss ich jetzt herausfinden, wann sich die beiden Graphen schneiden bzw. welchen Punkt die beiden Funktionen gemeinsam haben.
    Dazu setze ich die beiden Funktionen gleich:

    s1(t) = s2(t)

    Das Schreiben der Umstellung spar ich mir mal
    Heraus kommt ein t-Wert, welcher den Zeitpunkt angibt, an dem sich die beiden Züge treffen/überholen.
    t = 40min

    Jetzt setzt man t=40min in s1(t) oder s2(t) ein und erhällt den zurückgelegten Weg der Züge (welcher der Entfernung zu Bremen entspricht)

    s1(40)=s2(40)=160/3 km das sind rund 53,33(Periode 3) km.


    Gruß
     
  5. 21. Oktober 2009
    AW: Physikaufgabe

    Tut mir leid, wenn es nicht ganz zum Thema passt, aber:

    Mir fällt auf, dass viele Leute die ähnliche Probleme posten, die meistens mit einfacher Kinematik zu behandeln wären sofort irgendwelche Gleichungen aufstellen, die sie irgendwo entnehmen, aber wahrscheinlich nicht den Sinn dahinter erfasst haben, oder sie herleiten könnten.

    @zimt: Wenn du Probleme bei solchen Aufgaben hast, solltest du dir erstmal überlegen, wie genau dein Problem eigentlich ist, anstatt irgendwas rumzurechnen. Du musst dir hier ja eigentlich nur klarmachen, dass es darum geht, beide Züge fahren unbeschleunigt, mit 80 bzw. 160 km/h. Der langsamere hat einen Vorsprung von 20 min. Also, in welcher Strecke sind die 80 km/h Differenz eingeholt. Jetzt solltest du dir die Formeln vornehmen.


    @NFChecker: Wollte für das OT keinen extra Post machen, meinte damit ja auch nicht unbedingt dich, denn du hast die Aufgabe ja anscheinend ohne Probleme gelöst. Aber es gibt genug Leute die sich einfach nicht mit dem Problem dahinter beschäftigen, sondern sich das Tafelwerk schnappen, sich die Formeln zum Thema hernehmen und nichts davon wirklich effektiv nutzen können.
     
  6. 21. Oktober 2009
    AW: Physikaufgabe

    yuchu vielen lieben dank an -idur- und NFchecker!
    ich habe mich vorhin noch sehr viel mit der aufgabe auseinandergesetzt und habe irgendwann tatsächlich etwas rausbekommen, also durch vieles nachdenken... und das beste... ich hab sogar das gleich raus wie ihr, nur dass ich es etwas anders gerechnet habe, aber im prinzip das selbe..

    aber ich bin sehr froh, dass ihr das selbe raus habt, das zeigt mir ja, dass es tatsächlich richtig ist bzw ich das nun tatsächlich wirklich verstanden habe...

    an prof moriarty.. ich habs bei physik nicht so sehr mit logischem denken, was sich grad sicher dumm anhört, aber ich bin einfach froh, wenn ich die formeln einigermaßen richtig anwenden kann.. daher die vllt etwas kompliziertere variante von mir...
     
  7. 21. Oktober 2009
    AW: Physikaufgabe

    Das ist oft so bei solchen Problemen/Aufgaben. Es gibt oft verschiedene Lösungsansätze.


    Die Gleichung habe ich nicht irgendwo hergenommen.
    Klar könnte ich auch meine gesamten Überlegung darlegen, doch ich denke, das würde bei etwas komplexeren Aufgaben den Umfang sprengen.
    Und falls es dir nicht aufgefallen ist, ich habe die Aufgabe mit einfacher Kinematik gelöst

    Gruß
     
  8. 11. November 2009
    AW: Physikaufgabe

    Wie kann ich denn die Formel nach t Umstellen???
    v1*t = v2*(t-1200s)
    t = -(v2*1200s)/(v1-v2)
     
  9. Video Script

    Videos zum Themenbereich

    * gefundene Videos auf YouTube, anhand der Überschrift.