Frage von abdelhakim, 10

ich habe wieder ein physik Aufgaben?

Zwei Radrennfahrer (A) und (B) starten zur gleichen Zeit ein Radrennen über 6 km B gewinnt das Rennen und hat im Ziel angekommen eienm Vorsprung von 120 m vor A.Der Rennverlauf wird durch das -t Diagramma)

1)Berchnen Sie die Fahrzeit T1 von A für das Rennenb)

2)wie lange Tb dauert die Beschleunigungphase nch dem Start von B und wie groß ist seine Startbeschleunigung?

Nach welcherZeit T2 kommt B im ziel an?

3)Welcher der beiden Fahrer liegt 1 Minute nach dem Start vom und welxhen Vorspung hat der führende Fahrer zu diesem Zeitpunkt vor dem anderen?

Antwort
von LeroyJenkins87, 3

Deine Lösung zu 1) sieht richtig aus.

Zu 2 und 3:

Kann man leider nicht ausrechnen. Denn durch das Abbremsen von dem Fahrer B am Ende der Strecke (von 45 auf 43.5) kann man leider die Beschleunigung nicht berechnen. Bist du sicher, dass das Diagramm stimmt bzw. dass du uns alle Angaben gegeben hast?

Kommentar von abdelhakim ,

du hast recht,ich habe es falsche gemacht


Kommentar von LeroyJenkins87 ,

Also, du weiss aus der ersten Aufgabe, dass nach der Zeit T1 (8min 35s) der Radrennfahrer B eine Strecke von 5880m zurückgelegt hat.

Sgesb = 5880m

Sbesch = Beschleunigungsstrecke

Skonst = Strecke mit 12.5m/s

Tbesch = Zeit für Beschleunigung

Tkonst = Zeit für konstante Fahrt.

vb = 12.5m/s

T1 = 8min 35s = 515s

Sgesb = Sbesch + Skonst

Sgesb = 0.5 * vb * tbesch + vb * tkonst = 0.5 * 12.5 * tbesch + 12.5 * tkonst

5880 = 12.5 * (0.5 * tbesch + tkonst)

(1) 470.4 = 0.5 * tbesch + tkonst

T1 = Tbesch + Tkonst

(2) 515 = Tbesch + Tkonst

Du hast jetzt 2 Unbekannte (tbesch und tkonst) und zwei Gleichungen [ (1) und (2)]

So kriegst du zu Aufgabe 2) die Beschleunigungszeit tbesch und kannst damit auch die Beschleunigung ausrechnen.

 

Und ich glaube die 3) kriegst du dann hin, oder?

 

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik,

0. Formeln:
a) gleichförmige Bewegung
s = v * t

b) gleichförmig beschleunigte Bewegung
v = a * t
s = a/2 * t^2

1. Fahrer A
a) Beschleunigung:
v = a * t
a= v / t1 = 12 m/s / 30 s = 0,4 m/s^2
s1 = 0,2 m/s^2 * (30 s)^2 = 0,2 * 900 m = 180 m
b) konstante Fahrt
s = v * t
s = 6000 m - 180 m = 5820 m
t2 = s / v = 5820 m / 12 m/s = 485 s

Gesamtzeit ta:
T1 = t1 + t2 = 30 s + 485 s = 515 s = 8 min 35 s

2. Fahrer B
a)Zielankunft
∆s = 120 m
vb = 12 m/s
∆t = ∆s / vb = 120 m / 12 m/s = 10 s

T2 = T1 - ∆t = 515 s - 10 s = 505 s

b) Wettfahrt
sb = s1 + s2 = 6000m
sb = a/2 * tb^2 + 12,5 m/s * (T2 - tb)
6000 m = a/2 tb^2 + 12,5 m/s * 505 s - 12,5 m/s * tb
a/2 tb^2 - 12,5 m/s * tb = -312,5 m

mit a = v / tb = 12,5 m/s / tb
folgt: a/2 tb^2 = 6,25 m/s * tb

6,25 m/s * tb - 12,5 m/s * tb = -312,5 m
tb ( 6,25 m/s - 12,5 m/s) = -312,5 m

tb = -312,5 m / - 6,25 m/s = 50 s
a = v /tb = 12,5 m/s / 50 s = 0,25 m/s^2

3. Nach dem Start
s = a/2 * t^2
sa = 0,2 m/s^2 * (60 s)^2 = 720 m
sb = 0,125 m/s^2 * (60 s)^2 = 450m
∆s = sa - sb = 270 m

Antwort: nach 1 Minute führt Fahrer A mit 270 m Vorsprung.



Antwort
von abdelhakim,

Das ist rechtig Diagramm

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