Bewegung und Geschwindigkeit < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | 1. Wie lang ist der Bremsweg mindestens, wenn ein von einer Geschwindigkeit v0=100km/h zum Stillstand kommen soll. Reibung zwischen Straße und Reifen beträgt 0.7.
2. Ein Radfahrer hat mit seinem Rad zusammen 100kg. Er schafft eine Leistung von 200W und fährt einen "Berg" 6° hoch. Mit welcher Geschwindigkeit fährt er? |
Ich habe mit solchen Aufgaben das letzte Mal vor 5 Jahren gerechnet und habe eigentlich alles vergessen.
Würde mich freuen wenn mir das jemand erklären kann.
Vielen Dank!
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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Hi!
Vielleicht helfen dir diese Seiten weiter...
http://www.roro.muc.kobis.de/cgi-bin/card.php?ID=178
http://www.annotext.de/download/tools/bremsweg/bremsweg.html
http://www.cfg-hockenheim.de/faecher/verkehr/signale/formeln.htm
Gruß
Mary
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:56 Fr 09.02.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Meist gibt es 2 Moeglichkeiten:
zu1)
1. Energiesatz: er hat kin. Energie [mm] m/2*v^2, [/mm] wird umgesetzt in Reibungsarbeit [mm] F_R*s [/mm] und [mm] F_R=m*g*0,7 [/mm] (Reibungsfaktor 0,7)
also [mm] m/2*v^2=m*g*0,7*s [/mm] nach s aufloesen.
2.
[mm] Bewegungsgleichungen:s=a/2*t^2+v_0*t [/mm] und [mm] v=v_0+a*t
[/mm]
hier a negativ und [mm] a=F_R/m [/mm] t aus v(t)=0 ausrechnen, in s(t) einsetzen.
Zu 2:
1. Energie in 1s 200J, damit Hoehenunterschied in 1s m*g*h=200J daraus h, daraus und den 6 den weg, und Weg/1s ist v.
2. Oder Hangabtriebskraft= Kraft des Radfahrers, und Leistung= Kraft*Weg/Zeit=Kraft*Geschw.
gruss leduart
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Hallo leduart,
danke zuerst mal für deinen Beitrag!
Zunächst mal zur 1 Aufgabe und zur 1. Möglichkeit
[mm] \bruch{m}{2}*v^2=m*g*0.7*s
[/mm]
[mm] \bruch{1}{2}*10000\bruch{km}{h}=g*0.7*s
[/mm]
[mm] 1388.89\bruch{m}{s}=g*0.7*s
[/mm]
s=202m
Ist das möglich/richtig??
Mit der 2. Möglichkeit bekomme ich was anderes, also:
[mm] s=\bruch{a}{2}*t^2+v_{0}*t
[/mm]
[mm] v=v_{0}+a*t
[/mm]
[mm] a=\bruch{F_{R}}{m}
[/mm]
v(t)=0
[mm] 0=100\bruch{km}{h}+\bruch{m*g*0.7}{m}*t
[/mm]
[mm] 27.78\bruch{m}{s}=6.867\bruch{m}{s^2}*t
[/mm]
4.045s=t
[mm] s=\bruch{a}{2}*t^2+v_{0}*t
[/mm]
[mm] s=\bruch{6.867}{2}*4.045s^2+27.78\bruch{m}{s}*4.045s
[/mm]
s=56.17m+112.37
s=168.54m
Wo habe ich einen Fehler?
Zur 2. Aufgabe verstehe ich nicht den Ansatz so ganz.
1. Möglichkeit
m*g*h=200J
[mm] 100kg*9.81\bruch{m}{s^2}*h=200J
[/mm]
981N*h=200J
h=0.20m
Und was mache ich mit den 6° ? 0.20m mit cos(6°) multiplieren und das durch 1s teilen, das wären dann v in [mm] \bruch{m}{s} [/mm] ? Wäre bisschen zu langsam...
Zur 2. Möglichkeit
[mm] F_{H}=m*g*sin(\alpha)
[/mm]
=981N*sin(6°)
=102.54N
Leistung= Kraft*Weg/Zeit
200J=102.54N
[mm] 1.95\bruch{m}{s}=v
[/mm]
Vielen Dank fürs Lesen!!
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Hallo!
Zur ersten Aufgabe:
erster Teil: Hier hast du irgendwas komsiches mit der Geschwindigkeit gemacht... Die Geschwindigkeit ist doch 27,7m/s!
Damit komme ich auf knapp 56m.
Beim zweiten Teil solltest du etwas mehr aufpassen: Die Beschleunigung ist eine Verzögerung, soll heißen, a ist negativ. (Die Geschwindigkeit wird ja kleiner!)
WEnn du das mal einsetzt (a=-F/m), solltest du auch auf 56m kommen!
Bei der zweiten Aufgabe solltest du dir dringend mal eine Zeichnung machen: Ein rechtwinkliges Dreieck mit horizontaler und vertikaler Kathete, als Modell für den Berg. Die 6° findest du im umteren, spitzen Winkel.
Jetzt kennst du die vertikale Geschwindigkeit von 0,2m/s. Das ist die senkrechte Kathete. Du mußt nun daraus die Hypothenuse berechnen, das wäre die Geschwindigkeit des Radfahrers.
Der zweite Weg sieht dagegen gut aus!
Sorry, daß ich diesen Thread blockiert habe, ich habe vergessen, auf Absenden zu klicken!
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Hallo Event_Horizon,
auch dir vielen Dank fürs Lesen.
Ich habe die Aufgaben nochmal überarbeitet.
Zur Aufgabe 1:
Bei der 1. Möglichkeit habe ich die Geschwindigkeit nur ein Mal durch 3-6 dividiert. Dann kommt das Richtige raus.
Bei der 2. Möglichkeit habe ich wie du schon gesagt hast nicht beachtet dass die Beschleunigung/Verzögerung hier negativ ist. Dann komme ich auch auf 56m.
Zur Aufgabe 2:
Also die 2. Möglichkeit mit der ich auf 1.95m/s gekommen bin ist richtig?
Zur 1. Möglichkeit nochmal.
Also ich habe den Höhenunterschied
981N*h=200J
h=0.2m
Die Höhe ist die Gegenkathete und gesucht ist die Hypotenuse (weg).
[mm] sin(6°)=\bruch{0.2m}{x}
[/mm]
[mm] x=\bruch{0.2m}{sin(6°)}
[/mm]
=1.91m
[mm] v=\bruch{1.91m}{1s}=\bruch{1.91m}{s}
[/mm]
Ist das richtig so? Bei der ersten Möglichkeit habe ich ja 1.95m/s raus.
Danke!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 03:09 Fr 16.02.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo Prinzessin
Alles richtig! ![[super]](/images/smileys/super.gif "[super]")
du hast nur bei h=0,2m zu viel gerundet, wenn du mit den genauen h=0,20387m rechnest kommst du auch auf 1,95
Gruss leduart
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