Beschleunigung ... < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:18 Mi 15.02.2006 | | Autor: | Chicaaa |
| Aufgabe 1 | Ein Auto beschleunigt aus dem Stand so, dass es nach t=16s eine Strecke s=200m zurücklegt. Es wird angenommen, dass es sich bei dieser Bewegung um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung handelt.
a.) Berechne die Beschleunigung!
b.) Welche Geschwindigkeit (km/h) hat das Fahrzeug nach 200m? |
| Aufgabe 2 | Bei einer Geschwindigkeit von 108 km/h erblickt ein Autofahrer in 70m Entfernung ein Hindernis. Nach einer Schrecksekunde führt er eine Vollbremsung durch und erreicht dabei eine mittlere Verzögerung von
a= -4m/s².
a.) Mit welcher Geschwindigkeit prallt der Wagen noch auf das Hindernis?
b.) Welche Verzögerung wäre notwendig gewesen, um den Wagen dicht vor dem Hindernis zum Stehen zu bringen? |
HALLO!!!!
Also wir haben das Thema gerade neu angefangen und ich bin nicht grad ein Ass in Physik deswegen würde ich mich wirklich sehr freuen wenn mir jemand die Lösung oder wenigstens ein Tipp geben würde für beide Aufgaben und ein bisschen was erklären würde... wäre echt super... denn ich brauche das schon für morgen....
falls sich jemand meldet..dankeschön schon mal..
lg
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:14 Mi 15.02.2006 | | Autor: | ardik |
Hallo Chicaa,
Formeln:
(für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung)
[mm] $(1)\quad [/mm] v = at$
erreichte Geschwindigkeit gleich Beschleuingung mal abgelaufene Zeit
[mm] $(2)\quad [/mm] s = [mm] \bruch{1}{2}at^2$
[/mm]
$s [mm] \hat=$ [/mm] zurückgelegter Weg, $t [mm] \hat=$ [/mm] abgelaufene Zeit
Zu 1.
a)
(1) nach a umformen:
$a = [mm] 2\bruch{s}{t^2}$
[/mm]
Jetzt kannst Du die Beschleunigung $a$ ausrechen.
b)
Etwas kniffliger, dazu kannst Du (1) nach $t$ auflösen, in (2) einsetzen und schließlich $v$ berechnen:
$t = [mm] \bruch [/mm] {v}{a}$
Einsetzen in (2):
$s = [mm] \bruch{1}{2}a\left(\bruch {v}{a}\right)^2 [/mm] = [mm] \bruch{1}{2}\bruch {v^2}{a}$
[/mm]
Umformen:
[mm] $(3)\quad [/mm] v = [mm] \wurzel{2as}$
[/mm]
Das ist jetzt natürlich die Geschwindigkeit in [mm] $\bruch{m}{s}$. [/mm] Zur Umrechnung kannst Du Dir entweder die Formel
[mm] $v_{in\ km/h} [/mm] = [mm] 3,6*v_{in\ m/s}$
[/mm]
merken.
oder Du schaust Dir die einzelnen Einheiten direkt an und hast damit eine Methode, wie Du auch sonst allerlei Einheiten umwandeln kannst:
[mm] $1\bruch{m}{s} [/mm] = [mm] 1*\bruch{0,001 km}{1/3600 h} =\bruch{0,001}{1/3600} \bruch{km}{h} [/mm] = [mm] 3600*0,001\bruch{km}{h} [/mm] = [mm] 3,6\bruch{km}{h}$
[/mm]
Zu 2.
erstmal nur ein paar Gedanken-Ansätze:
a)
Verzögerung = negative Beschleunigung
Zunächst fährt das Fahrzeug in gleichförmiger Bewegung (unveränderte Geschwindigkeit) für eine Sekunde weiter. Die dabei zurückgelegte Strecke berechnest Du mit
[mm] $(4)\quad [/mm] s = vt$ (umgewandelt von $v = [mm] \bruch{s}{t}$)
[/mm]
In der bis zum Hindernis verbleibenden Reststrecke wird gebremst. Bekannt sind dabei s und a, (und die Ausgangsgeschwindigkeit), gesucht ist letztlich die Geschwindigkeitsverringerung v. Dazu verwendest Du letztlich wieder Formel (3). Wegen der Wurzel nimmst Du nur den Betrag von a und berücksichtigst dies, indem Du die erhaltene Geschwindigkeit später abziehst.
Du erhältst eine positive Geschwindigkeit, die Du von der Ausgangsgeschwindigkeit abziehst und erhältst so die Endgeschwindigkeit, mit der das Hindernis getroffen wird.
b)
Jezt ist a gesucht und v und s sind bekannt. Also fast wieder (3) verwenden, nur am Besten aus der oben noch nicht umgeformten Form nun nach a auflösen.
Vergiss nicht, zu Beginn der Berechnung in m/s umzuwandeln!  Und zum Schluss wieder zurück...
Schöne Grüße,
ardik
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:47 Mi 15.02.2006 | | Autor: | Chicaaa |
| Aufgabe 1 | Ein Auto beschleunigt aus dem Stand so, dass es nach t=16s eine Strecke s=200m zurücklegt. Es wird angenommen, dass es sich bei dieser Bewegung um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung handelt.
a.) Berechne die Beschleunigung!
b.) Welche Geschwindigkeit (km/h) hat das Fahrzeug nach 200m?
|
| Aufgabe 2 | Bei einer Geschwindigkeit von 108 km/h erblickt ein Autofahrer in 70m Entfernung ein Hindernis. Nach einer Schrecksekunde führt er eine Vollbremsung durch und erreicht dabei eine mittlere Verzögerung von
a= -4m/s².
a.) Mit welcher Geschwindigkeit prallt der Wagen noch auf das Hindernis?
b.) Welche Verzögerung wäre notwendig gewesen, um den Wagen dicht vor dem Hindernis zum Stehen zu bringen?
|
hallo!!
also danke du hast mir auf jeden fall gut weiter geholfen...habe aber trotzdem noch fragen:
1. Bei der Formel (2) woher kommt das 1/2 her??? also was hat das zur bedeutung..???
2. Könntest du mir vll. schritt für schritt bei aufgabe 1b. zeigen wie du die formel umgestellt hast??? (ich verstehe nämlich nicht so ganz was gemacht wurde...)
3. wieso wird bei der aufgabe 4a. die 3.Formel angewandt und wie ist die dann am ende richtig umgestellt....(also die lösung mit lösungsweg wenns geht....)
ja würde lieb wenn du oder jemand anderes mir helfen würde weil ich grad am verzweifeln bin....dankeschön schonmal....
lg
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:25 Mi 15.02.2006 | | Autor: | ardik |
Hallo Chicaaa,
> 1. Bei der Formel (2) woher kommt das 1/2 her??? also was
> hat das zur bedeutung..???
Hehe, die Formel "ist eben so" sagt man in der 11. Klasse. Die muss man eben so lernen.
Natürlich hat die auch einen Hintergrund. Wenn man v und t in ein Diagramm einzeichnet, so ergibt sich für $v = at$ natürlich eine Gerade. Die Fläche unterhalb dieser Geraden (also zwischen Gerade und x-Achse) entspricht der zurückgelegten Strecke. Für einen bestimmten Zeitpunkt hat man dann ein Dreieck und die Standardformel für ein Dreieck lautet $A= 1/2 g * h$ - da kommt das 1/2 her - hier $A= 1/2 t * v \ [mm] \gdw [/mm] \ A = 1/2 t * at = 1/2 [mm] at^2$... [/mm] Aber wolltest Du das so genau wissen?
> 2. Könntest du mir vll. schritt für schritt bei aufgabe 1b.
> zeigen wie du die formel umgestellt hast??? (ich verstehe
> nämlich nicht so ganz was gemacht wurde...)
Öh, ich hoffe, ich treffe die richtige Stelle, wo's hakt...:
$s = [mm] \bruch{1}{2}\bruch {v^2}{a} \quad [/mm] |\ *2$
$2s [mm] =\bruch {v^2}{a} \quad [/mm] |\ *a$
$2as = [mm] v^2 \quad [/mm] |\ [mm] \wurzel{\ }$
[/mm]
[mm] $(3)\quad [/mm] v = [mm] \wurzel{2as}$ [/mm]
> 3. wieso wird bei der aufgabe 4a. die 3.Formel angewandt
Wir haben eine gleichmäßig "beschleunigte" Bewegung, suchen v (genauer: die Reduzierung der Geschwindigkeit) und kennen die Größen s und a. Um v zu berechnen, würden wir (1) verwenden. Dazu fehlt uns aber t. In (2) haben wir s und a und wieder das unbekannte t. Das t wird durch die Kombination von (1) und (2) eliminiert und wir erhalten die Gleichung (3) die außer der gesuchten Größe v nur noch die Bekannten s und a enthält.
> und wie ist die dann am ende richtig umgestellt....(also
> die lösung mit lösungsweg wenns geht....)
Direkt ohne weitere Umstellung! a (positiv!) und s (Reststrecke nach der Schrecksekunde) einsetzen und Du erhältst den Geschwindigkeitsverlust während des Bremsens.
Hoffe, ich habe jetzt alle wesentlichen Unklarheiten beseitigt,
ardik
|
|
|
|
