Gleichmäßig beschleunigte Bewegung?

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a) Zunächst müssen wir die Beschleunigung in Meter pro Sekunde im Quadrat (m/s^2) umrechnen, um die Zeit zu berechnen. 1,2 m/s^2 ist die Beschleunigung, die der Zug erreichen kann. Wir können die folgende Formel verwenden, um die Zeit zu berechnen, die der Zug benötigt, um seine Höchstgeschwindigkeit zu erreichen:

v = a * t t = v / a

wobei v die Endgeschwindigkeit ist, a die Beschleunigung und t die Zeit. Wenn wir v in Meter pro Sekunde (m/s) und a in m/s^2 umrechnen, erhalten wir:

v = 350 km/h * (1000 m/km) / (3600 s/h) = 97,2 m/s a = 1,2 m/s^2

Dann können wir t wie folgt berechnen:

t = 97,2 m/s / 1,2 m/s^2 = 81 s

Antwort: Der Zug würde 81 Sekunden benötigen, um seine Höchstgeschwindigkeit von 350 km/h zu erreichen.

b) Um die Strecke zu berechnen, die der Zug während der Beschleunigung zurücklegt, können wir die folgende Formel verwenden:

s = 0,5 * a * t^2

wobei s die Strecke ist, die der Zug zurücklegt. Wenn wir a und t aus der vorherigen Berechnung einsetzen, erhalten wir:

s = 0,5 * 1,2 m/s^2 * (81 s)^2 = 4.683,6 m

Antwort: Der Zug würde während der Beschleunigung eine Strecke von 4.683,6 Metern zurücklegen.

c) Um die Bremsbeschleunigung und die Bremszeit zu berechnen, können wir die folgende Formel verwenden:

s = 0,5 * a * t^2 + v0 * t

also alles wieder einsetzen und dann bleibt nur noch a unbekannt und nach a auflösen

Woher ich das weiß:Recherche
Shaimaa898 
Fragesteller
 24.04.2023, 11:07

Danke sehr ich wollte nur sicher sein dass meine Ergebnisse stimmen

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Das ist eine interessante Frage! Ich helfe Ihnen gerne weiter.

a) Die Formel für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung lautet:

v = a * t

wobei v die Geschwindigkeit, a die Beschleunigung und t die Zeit ist.

Um die Zeit zu berechnen, setzen wir die Werte ein:

350 km/h = 97,22 m/s

1,2 m/s²

t = v / a = 97,22 m/s / 1,2 m/s² ≈ 81 s

Also würde der Zug nach etwa 81 Sekunden seine Höchstgeschwindigkeit erreichen.

b) Um die Strecke zu berechnen, verwenden wir die Formel:

s = 1/2 * a * t^2

wobei s die Strecke ist.

s = 1/2 * 1,2 m/s² * (81 s)^2 ≈ 3939 m

Also würde der Zug nach etwa 3939 Metern seine Höchstgeschwindigkeit erreichen.

c) Um die Bremsbeschleunigung und Bremszeit zu berechnen, verwenden wir die Formeln:

v = u + a * t

s = u * t + 1/2 * a * t^2

wobei v die Endgeschwindigkeit, u die Anfangsgeschwindigkeit, a die Beschleunigung, t die Zeit und s die Strecke ist.

Da der Zug aus der Höchstgeschwindigkeit zum Stillstand kommt, setzen wir v = 0 und u = 350 km/h ein:

0 = 350 km/h - a * t

3500 m = 0 + 1/2 * a * t^2

Durch Umstellen der ersten Gleichung erhalten wir:

t = 350 km/h / a

Durch Einsetzen in die zweite Gleichung erhalten wir:

3500 m = 1/2 * a * (350 km/h / a)^2

Durch Umstellen erhalten wir:

a ≈ -0,025 m/s²

t ≈ -140 s

Die Bremsbeschleunigung beträgt also etwa -0,025 m/s² und es dauert etwa 140 Sekunden bis der Zug zum Stillstand kommt.