Aufgaben zu Bewegung Physik?
Hey zusammen!
Nein, das sind nicht meine Hausaufgaben, sondern ich schreibe morgen eine Physik Klausur. Und zwar: Ich habe jetzt den ganzen Tag gelernt, die Formeln auswendig und nachvollziehen zu können. Hat immerhin auf geklappt. Beim AB sollten wir dann dies rechnen:
Ein Flugzeug hebt bei einer Geschwindigkeit von vStart=77,78 m/s ab.
a) Aufgrund der großen Masse eines vollbesetzten Flugzeugs ist die Beschleunigung verglichen mit der eines Autos gering. Die mittlere Beschleunigung des Flugzeuge beim Startvorgang beträgt ca. aStart=1,6m/s².
Wie lange dauert es, bis das Flugzeug aus dem Stand die Startgeschwindigkeit erreicht hat? Berechne die Zeit tStart.
So, hier habe ich festgestellt, es ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung, weil a>0, oder?
Gegeben sind: aStart=1,6m/s² vStart=77,78m/s
Gesucht wird: tStart
Wie rechnet man das denn bitte?
Und b)
Wie lang muss die Startbahn mind. sein, damit das Flugzeug an einem Flughafen starten kann? Berechne den Weg, den das Flugzeug beim Start mind. zurücklegt.
Ich komme wirklich nicht weiter, ich will es einfach für morgen in der Klausur verstehen.
danke
3 Antworten
... die Formeln auswendig
Formeln auswendig zu lernen ist kreuzgefährlich, wenn man die Hintergründe nicht kennt. Hier sind schon Fragesteller am Satz des Pythagoras gescheitert, weil ausnahmsweise mal a die Länge der Hypotenuse war ;-)
Aber zu Deiner Frage.
Die Beschleunigung ist konstant aStart = 1,6 m/s². Die erreichte Geschwindigkeit ist vStart = 77,78 m/s. Da die Geschwindigkeit je Sekunde um 1,6 m/s steigt, ist die benötigte Zeit tStart = vStart/aStart = 48,6 s.
Die Durchschittsgeschwindigkeit des Flugzeugs in dieser Zeit ist vMittel = (0 + vStart) / 2, also 38,9 m/s.
Der zurückgelegte Weg ist dann vMittel * tStart = 38,9 m/s * 48,6 s = 1890 m.
Für a benutzt die Formel für die Geschwindigkeit v=a*t + v0
da das Flugzeug am anfang steht ist v0=0 also brauchst du nur v = a*t.
Du hast v und a gegeben, also stellst du um nach t.
t = v/a, einsetzen, Einheiten prüfen (stimmen hier) und fertig
Für b brauchst du dann die Formel s=1/2 * a *t^2 + v0*t + s0 wobei v0 = 0 und s0 = 0 also nur s= 1/2 *a * t^2
a kennst du und t hast du eben ausgerechnet also einfach wieder einsetzen.
kein Ding, ich bin noch eine weile on hier also wenn du nochmal hilfe brauchst schreib einfach, dann wird deine arbeit auch easy :D
Hahaha na gut.
Aufgabe c),d),e) und f)
Im Notfall muss ein Pilot in Sekundenbruchteilen entscheiden, ob der Start abgebrochen werden muss/kann. Vor dem Start wird dazu die sogenannte Entscheidungsgeschwindigkeit v1 berechnet. Bei einer Geschwindigkeit von > v1 ist kein Startabbruch mehr möglich. Für v1 sind insbesondere die Länge der Startbahn und die Bremsverzögerung des Flugzeugs entscheidend. Bei einer Vollbremsung auf trockener Fahrbahn kann man mit ca. aBrems.=6m/s² rechnen.
c) Berechne den Bremsweg des Flugzeugs bei der Geschwindigkeit vStart=280km/h (Tipp: Der Bremsvorgang dauert ca. 13 Sekunden).
Also ich habe dort erst gemacht:
geg.: aBrems=6m/s² vStart=77,78m/s
ges.: sB; t
Ansatz: sB=-1/2at²; tB=v/a
Rechnung: tB=77,78m/s÷6m/s²=12,96s (also ca. 13 Sekunden wie oben genannt)
sB=-1/2×6m/s²×(12,96s)²=-503,88m.
Also er bremst ca. 503,88m bei der Geschwindigkeit vStart=77,78m/s bzw. ist 503,88m vom Start entfern, oder?
d) An welchen er folgenden Flughäfen kann das Flugzeug den Start noch sicher abbrechen, wenn er vStart erreicht hat?
Flughafen und Länge der Startbahn:
Dortmund: 2000m
Münster: 2170m
Weeze: 2440m
Düsseldorf: 3000m
Frankfurt a.M.: 4000m
Verstehe ich nicht...
e) Welchen Weg legt das Flugzeug in den ersten 4 Sekunden der Bremsung zurück? Berechne.
f) Mit welcher Geschwindigkeit ist das Flugzeug dann noch unterwegs? Berechne.
c) hier reicht s=1/2 * a * t^2 da du eine anfanggeschwindigkeit hast, also musst
s= 1/2 * a * t^2 + v0*t benutzen.
d) Du hast doch vorher den Weg berechnet (in b glaube ich) den das Flugzeug gebraucht hat um auf die Abhebegeschwindigkeit zu kommen, jetzt addierst du diesen Wert zum Bremsweg und guckst ob der länger oder kürzer als die Startbahn ist.
e)s= 1/2 * a * t^2 + v0*t aber mit t=4s
f) v= v0 - (a*t) mit t = 4s, a = 6m/s^2 und v0 =77.8ms
Wobei e) eigentlich korrekt es aber ich glaube, das ist das was die da hören wollen
Ich habs selber nicht eingesetzt aber sieht richtig aus :)
Wie kommen Sie denn auf vMittel, also was heisst das?