Hallo, Wie viele Umdrehungen pro Minute macht ein Fahrradreifen mit dem Durchmesser 60 cm bei einer Geschwindigkeit von 20 km/h

Die Formel lautet V = d x pi x n Umstellen nach n für V setzt du 20 km/h ein für d setzt du 60 cm ein pi = 3,14... Aber aufpassen: vorher musst du km in cm umrechnen und h in min

könnte mir jemand mit dieser Aufgabe helfen? (Schule, Physik)

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Elektro353

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Physik

17.01.2021, 20:28

20km/h sind 5,56m/s

das heißt in 1 Sekunde legt der Fahrradreifen 5 Meter zurück. Was bedeutet, dass der Umfang des Reifens diese 5 Meter durchläuft. Die Frage ist nun wie oft wird der Umfang des Reifens in einer Sekunde umlaufen? Dann kommst du auf die Formel:

v/Pi*d

der Umfang des Reifens ist U=Pi*d und genau diesen Umfang teilst du auf die Strecke auf und du erhältst die Umdrehungen pro Sekunde:

(5,56m/s)/Pi*0,60m=2,95 s^-1

also 2,65 Umdrehungen pro Sekunde macht dein Reifen. Das ist deine gesuchte Winkelgeschwindigkeit ω rechne das ganze *60 und du hast die Umdrehungen pro Minute.

((5,56m/s)/Pi*0,60m)*60=176,98min^-1

Dein Reifen macht also 176,98 Umdrehungen pro Minute.

SWFan1996

17.01.2021, 19:27

Bei einer vollständigen Umdrehung des Reifens legt das Fahrrad eine Strecke zurück, die genau dem Umfang des Reifens entspricht. Das kann man sich klar machen indem man gedanklich um den Reifen eine Schnur wickelt, die man dann bei der Fahrt abrollt. Da du so also Berechnen kannst, welche vom Fahrrad zurückgelegte Strecke einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen entspricht (muss nicht ganzzahlig sein, es gehen natürlich auch Bruchteile einer Umdrehung), kannst du umgekehrt auch berechnen wieviele Umdrehungen dein Reifen bei einer bestimmten zurückgelegten Strecke macht. Nun musst du also nur noch berechnen welche Strecke dein Fahrrad in einer Minute zurücklegt (das sollte einfach sein, die Geschwindigkeit des Fahrrads kennst du ja) und dann kannst du berechnen wieviele Umdrehungen dein Reifen für diese Strecke braucht. Das gibt dir dann logischerweise an wieviele Umdrehungen dein Reifen in genau einer Minute gemacht hat.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Astrophysik-Student im 2. Master-Semester