Physik aufgabe brauche hilfe (ich werd verrückt)?

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3 Antworten

Was ist 15 * 397 m? Da kommst Du bestimmt drauf.

m = 0,19 Millionen Tonnen = 190000000 kg
v = 27 Kn * 1,852 km/h/Kn / 3,6 m*h/km/s = ? in m/s

Ausgehend von einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung kann man auch mit folgender Formel rechnen: s = 0,5 * v * t. Zugegebenermaßen müsste man dahingehend etwas Ahnung von v/t-Diagrammen und der Ableitung auf s haben, aber diese Formel ist durchaus zutreffend. Da die Bremskraft konstant sein soll, ist logischerweise auch die Beschleunigung gleichmäßig.

s = 0,5 * v * t
2 s = v * t
t = 2 s / v = 2 * (15 * 397 m) / (27 Kn * 1,852 km/h/Kn / 3,6 m*h/km/s)
t = 2 * s in m / v in m/s = ? in s

Nun rechnest Du die Beschleunigung aus.

v = a * t
a = v / t
a = (27 Kn * 1,852 km/h/Kn / 3,6 m*h/km/s) / t in s
a = v in m/s / t in s = ? in m/s²

Zu guter Letzt kommt nun noch die Berechnung der Kraft.

F = m * a
F = 190000000 kg * a in m/s²
F = ? in N

Nur als Tipp für das nächste Mal. Die Formel s = 0,5 * v * t lässt sich auch verallgemeinern für gleichmäßig beschleunigte Bewegungen ohne einen Stillstand am Anfang oder Ende der Beschleunigung. Dann lautet die Formel wie folgt: s = 0,5 * (v0 - v1)/2 * (t1 - t0). 

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Kommentar von Physikus137
17.01.2016, 22:22

Ich rate dringend davon ab, sich Formeln für irgendwelche Sonderfälle zu merken. Vielmehr sollte man sich den allgemeinsten Fall einprägen, weil den kann man immer anwenden.

s = 1/2 at² ist nämlich schon ein solcher Sonderfall in den schon zwei Vorbedingungen eingeflossen sind, nämlich zum Zeitpunkt t = 0 ist die Geschwindigkeit 0 und ebenso - offensichtlichtlicher - s = 0 für v = 0

im Allgemeinen lautet die Gleichung

s = s₀ + v₀t + 1/2 at²

Im vorliegenden Fall interresiert nur eine Längendifferenz, also kann ich wahlweise s₀ = 0 setzen oder mit einem S = (s - s₀) weiterrechnen:

s = v₀t + 1/2 at²

Wenn ich schon weiß und es hervorheben will, dass es um eine verzögerte Bewegung geht kann ich auch schreiben

s = v₀t - 1/2 at²

( a wird dann positiv für Verzögerungen)

Für die Geschwindigkeit gilt das selbe:

v = v₀ + at 

(Obacht! 🤔 wenn ich mich oben für die Variante s = v₀t - 1/2 at² entschieden haben, muss ich das hier auch tun: v = v₀ − at, sonst geht's schief.)

Wenn man das beachtet lässt sich das Problem in zwei Zeilen lösen.

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Kommentar von JTKirk2000
18.01.2016, 08:00

Mir ist bei der allerletzten Formel ein kleiner Schusslichkeitsfehler unterlaufen. Eigentlich lautet die Formel wie folgt: 

s = 0,5 * (v0 + v1) / 2 * (t1 - t0)

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Hallo keinefrage123,

Der Trick ist folgender: Du weißt, das sich das Schiff noch genau(/maximal) 15*397m weiter bewegen soll. Außerdem weißt du, dass die Bremskraft und damit auch die (negative) Beschleunigung (also die Bremsung an sich) konstant ist. Das bedeutet für deine Geschwindigkeit, dass sie konstant fällt. Wenn du dir jetzt die Geschwindigkeit in abhängigkeit von der Zeit in ein Koordinatensystem einträgst, dann erhältst du eine Gerade, die zusammen mit den beiden Achsen ein Dreieck bildet. Daraus kannst du jetzt schließen, dass die Durchschnittliche Geschwindigkeit, während dem Bremsen, genau die Hälfte der Maximalgeschwindigkeit beträgt. Jetzt kannst du aus der Geschwindigkeit und der Strecke die benötigte Zeit zu berechnen. 
Ich hoffe ich konnte dir helfen. 

Mit freundlichen Grüßen,

HerrPaps

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Kommentar von JTKirk2000
17.01.2016, 21:38

Genau darauf zielt die Formel, die sich in meiner Antwort auf die Berechnung der Zeit bezieht, ab.

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1. v = v₀ − a t; v = 0 => t = v₀/a

2. s = v₀t − 1/2 at² = v₀²/a - 1/2 v₀²/a = 1/2 v₀²/a => a = 1/2 v₀²/s

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