Kinematik Aufgabe Denkproblem

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von AlpineStars, 9. Oktober 2010 .

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  1. 9. Oktober 2010
    mein Lösungsansatz wäre folgender gewesen

    s=1/2 a * t²

    nur gehts bei mir jetzt schon los, ich will ja die zeit auf den ersten 50m.. durch die formel kann ich aber nich drauf kommen weil mir wiederrum die beschleunigung fehlt.. kann mir einer licht ins dunkel bringen, bin am verzweifeln!
     
  2. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    Hallo AlpineStars,

    erstmal die Formeln die du brauchst findest du in dieser PDF.

    Zur Aufgabe selbst, was ist gegeben:
    In den ersten 50m Beschleunigt der läufer gleichmässig in der Zeit s1 und in den letzten 50m hält er einfach seine Endgeschwindigkeit in der Zeit s2 wobei die Summe von s1 und s2 die tatsächlich benötigte Zeit s ist, darauf folgen die Gleichungen:

    Code:
    50m = s1 = 1/2 * a * t1^2
    50m = s2 = v * t2
    10.4s = s = s1 + s2 
    
    //Edit:
    Das sollte eigentlich 10.4s = t = t1 + t2 heissen.
    
    Zusätzlich wird noch die Formel für die Beschleunigung in abhängigkeit der Endgeschwindigkeit und des Weges benötigt:

    Code:
    a= v^2/s1
    
    Damit hast du vier Gleichungen und vier Unbekannte s1, s2, a, v und somit die Lösung, vorrausgesetzt du stellst die Gleichungen richtig um und beachtest dass keine negativen Werte genommen werden dürfen, die Aufgrund des quadrates entstehen.

    Hatte jetzt keine Lust die Gleichungen umzustellen und hab diese einfach in WolframAlpha reingehauen:

    http://www.wolframalpha.com/input/?i=t%2Bu%3D10.4+and+50%3D0.5*a*t^2+and+50%3Dv*u+and+a%3Dv^2%2F50
    Spoiler
    t1=6.09218s, t2=4.30782s, v=11.6068m/s, a=2.69435m/s^2

    Mfg Rushh0ur
     
  3. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    Kleiner Fehler noch bei dir!

    10.4s = s = s1 + s2 dieser Ausdruck stimmt nicht, da du Wegstrecke gleich einer Zeit setzt!

    Edit du hast generell S und t verwechselt. Das s1 und s2 ja gegeben sind

    Mfg
     
  4. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    erstmal vielen dank, aber ich hab folgendes problem

    ich hatte ja den ersten schritt genauso mit

    ich komm einfach net weiter
     
  5. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    Du darfst hier nicht mit t1 = 10,4 rechnen. Die Zeit auf der beschleunigt wird ist ja noch unbekannt.

    Machs einfach mit den Gleichungen von Rushh0ur dann sollte es passen. 4 Gleichungen für die 4 Unbekannten (t1,t2,v,a) ist nämlich lösbar.
     
  6. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    Ich hab das ganze mal durchgerechnet:

    Gegeben: s_ges = 100m, s_1 = s_2 = 50m, t_ges = 10,4s
    Gesucht: a, v

    1) Formeln

    Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
    1] s_1 = a/2 * t_1^2
    2] v = a * t_1

    Gleichförmige Bewegung
    3] s_2 = v * t_2


    4] s_ges = s_1 + s_2
    5] t_ges = t_1 + t_2

    2) Berechnung

    1] und 3] in 4]:

    s_ges = a/2 * t_1^2 + v * t_2 => 5]

    2] in 5]

    s_ges = v / (2 * t_1) * t_1^2 + v * t_2
    s_ges = (v * t_1) / 2 + v * t_2
    s_ges = v * (t_1 / 2 + t_2) => 6]

    3] in 6]

    s_ges = (s_2 / t_2) * (t_1 / 2 + t_2) => 7]

    5] in 7]

    s_ges = (s_2 / t_2) * [(t_ges - t_2) / 2 + t_2]

    Nach weiterem Umformen kommt man auf:

    t_2 = (s_2 * t_ges) / [2* (s_ges - s_2/2)]

    Nun kann man die Bekannten einsetzen und erhält: t_2 = 3,47s

    Mit Hilfe von 3] kann nun v berechnet werden: v = s_2 / t_2 = 14,41 m/s

    Das wird nun in Gleichung 2] gewurschtelt und heraus kommt: a = v / t_1 = 2,08 m/s^2


    Hoffe ich konnte dir weiterhelfen.
     
  7. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    Sry bei mir hies das oben t = t1 + t2.

    Man kann ja das ganze leicht überprüfen in dem man sagt:

    Code:
    100m = s = 1/2a * t_1^2 + v * t_2
    
    Nun kommt nach meinem Ansatz genau 100m raus und nach Luca's Ansatz auch 100m raus.
    Die Ansätze scheinen meiner Meinung nach korrekt zu sein, aber warum kommt beides mal andere Werte für die Parameter raus? Ich finde einfach den Fehler nirgens, einer ne Idee?

    Mfg Rushh0ur
     
  8. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    Ich habe deine und meine Werte mal jeweils an folgender Gleichung überprüft:

    v = a * t_1

    Mit deinen Werten für a und t_1 ergibt sich für v=16,28 m/s, jedoch lautet dein Ergebnis für v = 11,61 m/s. Ich schätze daher, dass der Fehler irgendwo bei deiner Rechnung liegt, auch wenn ich (noch) nicht nachvollziehen kann, woher der stammt.
     
  9. 10. Oktober 2010
    AW: Kinematik Aufgabe Denkproblem

    vielen vielen dank an euch ! habs raus und close hier mal
     
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