Frage von christina3456, 97

Physik Aufgabe (Thema: Beschleunigung)?

Guten Abend!

Ich habe ein Problem bei den Physik hausaufgaben, ich verstehe die Aufgabe irgendwie garnicht :(

Wir haben im moment das Thema Beschleunigung/ Geschwindigkeit und die aufgabe ist über gleichförmige Bewegung und gleichmäßig beschleunigte Bewegung

Ich schreibe man die Aufgabe auf:

Bei der Bewegung einer Kugel auf einer schiefen Ebene ergeben sich folgende Werte:

t (Zeit) in s (Strecke) / 0 /1,0 /2,0 /3,0 /4,0 /5,0

s (Strecke) in cm / 0 /3,1 /12,1 /27,4 /49,6/ 77,1

Die oberen werte gehören mit den unteren zusammen (z.B. 3,0 und 27,4) das soll eine Tabelle sein

Und jetzt die eigentliche Aufgabe dazu:

Weise Zeichnerisch oder Rechnerisch nach, dass die Bewegung Gleichmäßig beschleunigt ist.

Ich bin mir nicht sicher ob ich es zeichnerisch richtig gemacht habe, deswegen will ich es versuchen rechnerisch zu machen.

Könnt ihr mir ein Beispiel machen? (ein beispiel reicht mir schon) aber bitte nicht mit 0 ^^

Danke im voraus <3

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PhotonX, 40

Mache den Ansatz s(t)=(1/2)at^2 und bestimme durch Einsetzen von einem der Punkte die Beschleunigung a. Dann prüfe, um die anderen Punkte auf s(t) liegen, indem du die t-Werte einsetzt und schaust, ob richtige s(t)-Werte herauskommen.

Kommentar von christina3456 ,

Tut mir leid, ich bin echt nicht gut in Physik und habe kein wort verstanden.. XD

Kommentar von PhotonX ,

Dass du etwas nicht verstehen kannst, ist doch völlig ok! Aber dass du dir nicht die Mühe machen möchtest herauszufinden, was genau du nicht verstehst, ist nicht ok. Ich bin mir sicher, einige Wörter hast du durchaus verstehen können. ;) Jetzt ist es an dir herauszufinden, was dir unklar ist und nachzufragen, ich werde gerne Rückfragen von dir beantworten!

Kommentar von christina3456 ,

Also ich habe alles außer den ersten Satz vertsanden, also dass mit dem Ansatz s(t) ...

Kommentar von PhotonX ,

Siehst du, alles halb so schlimm! Schau her: Schreibe auf dein Blatt die Formel s(t)=(1/2)*a*t^2. Das ist die Formel für (gleichmäßig) beschleunigte Bewegung, das Einzige, was noch unbestimmt ist, ist der Wert der Beschleunigung a. Diesen Wert kannst du herausfinden, indem du ein Wertepaar (t | s(t)) aus der Messtabelle einsetzt, du solltest dann eine Gleichung für a erhalten.

Kommentar von christina3456 ,

Ich habe da wo einmal 3,0 und 27,4 steht 9,13 m/s raus, ist das richtig?

Kommentar von PhotonX ,

Hmm, wie hast du denn gerechnet? Ich komme auf weniger. ;)

Kommentar von christina3456 ,

Hast du 5,55? Bitte sag ja XD

Kommentar von PhotonX ,

Nicht ganz. :) Warum schreibst du denn nicht, wie du gerechnet hast?

Kommentar von christina3456 ,

Hast du dann 5,1? Oder irgenetwas mit 5 ? XD

Kommentar von PhotonX ,

Du, du kannst natürlich noch etwas weiter raten, aber wenn du verrätst, wie du gerechnet hast, dann können wir den Fehler schnell finden und du lernst auch, wie man es richtig macht, was ja der eigentliche Sinn dieser Aufgabe ist. ;)

Kommentar von christina3456 ,

oki

Zeit: 3,0 => 4,0

Strecke: 27,4 => 49,6

v: 5,55 km/h

Wenn man 27,4 - 49,6 rechnet kommt man auf 22,2 und das geteilt durch 4,0 ergibt 5,55 km/h

Kommentar von PhotonX ,

Du versuchst hier die Methode aus einer anderen Antwort zu verfolgen, die hat mit meinem Vorschlag wenig zu tun. Lies doch bitte nochmal, was ich dir vorgeschlagen habe!

Kommentar von christina3456 ,

Ich verstehe die Formel nicht.. also wie die aussehen soll, kann man die Formel irgendwo bei Google bilder oder so finden?

Kommentar von PhotonX ,
Kommentar von christina3456 ,

t hoch 2 sind doch die oberen zahlen und s sind die unteren zahlen aber a gibt es doch noch garnicht.. wie setzt man dass dann ein?

Kommentar von christina3456 ,

Tauscht man dann irgendwie die stellen von s und a oder so? XD

Kommentar von PhotonX ,

Ja, genau! Man löst die Gleichung dann nach a auf.

Kommentar von PhotonX ,

Man setzt ein, was man hat, also a erst mal nicht. Daraus bekommt man eine Gleichung, aus der sich a ausrechnen lässt.

Kommentar von christina3456 ,

Ich versuche es mal

Kommentar von christina3456 ,

Ich habe die zahlen 12,1 und 2,0 eingesetzt

12,1=1/2 * a * 2,0

12,1= 1* a

und jetzt komme ich irgendwie nicht weiter..

Kommentar von PhotonX ,

Sehr schön und fast richtig! Du hast vergessen, dass t im Quadrat steht. Wenn du das noch ausbesserst, hast du die Beschleunigung.

Kommentar von christina3456 ,

Also soll ich bei 2,0 (und danach 1) eine 2 oben machen? Aber dass ist doch nicht schon die lösung oder?

Kommentar von PhotonX ,

Ja, aber wenn du bei der 2,0 eine zwei oben machst, dann kommt ja 2,0^2=4,0 raus (2x2=4). Damit musst du dann die Rechnung wiederholen.

Kommentar von christina3456 ,

Dass ist dann 2 * a, soll ich jetzt die 12,1 durch die 2 Teilen? um das ergebnis zu bekommen?

Kommentar von PhotonX ,

Genau!

Kommentar von christina3456 ,

Und wenn ich das bei allen Zahlen in der Tabelle gemacht habe, woher weiß ich ob die Bewegung gleichmäßig beschleunigt ist?

Kommentar von PhotonX ,

Wenn für jedes Wertepaar das gleiche a herauskommt, dann ist die Beschleunigung zu jedem Zeitpunkt die gleiche - also ist die Bewegung gleichmäßig beschleunigt.

Kommentar von christina3456 ,

und wenn nicht?

Weil ich habe ja bei 2,0 und 12,1 /6,05 raus und bei 3,0 und 27,4 habe ich 6,08 raus bekommen..

Kommentar von PhotonX ,

Das ist doch alles noch gut im Rahmen der Messgenauigkeit. ;)

Kommentar von christina3456 ,

bei 0 kommt doch einfach 0 raus oder?

Kommentar von PhotonX ,

Bei Null hat man 0 = a*0, das ist für jedes a erfüllt. Diesen Punkt brauchst du nicht zu testen, die in ihm steckende Information ist schon im gemachten Ansatz eingebaut.

Kommentar von christina3456 ,

Ich habe bei 2,0 = 6,05, bei 3,0 = 6,08 aber bei 4,0 = 6,02 ist dass richtig?

Kommentar von PhotonX ,

Ja, ist richtig! Aber, wie es so schön heißt, 10% Messtoleranz müssen sein. :)

Kommentar von christina3456 ,

aber wieso ist die bewegung dann trotzdem gleichmäßig beschleunigt wenn es bei 4,0 wieder sinkt..? und wieso kannst du so gut Physik? XD

Kommentar von PhotonX ,

Ob a steigt oder sinkt, spielt keine Rolle, es dürfte sich für eine gleichmäßige Bewegung eigentlich gar nicht ändern. Aber wie gesagt, die Abweichungen sind so gering, dass man annehmen kann, dass die Bewegung in etwa gleichmäßig ist.

Kommentar von Usedefault ,

@christina3456:

Alle physikalischen Formeln sind von der Wirklichkeit abgeleitet und nicht umgekehrt. Jeder Zusammenhang mit bestimmten Variablen beschreibt einen Vorgang oder Zusammenhang in der Wirklichkeit. Wenn du ein gutes Vorstellungsvermögen hast und dir die Versuche versinnbildlichst und die Aussage der jeweiligen Formel verstehst, dann ist das alles viel leichter, als nur die Formel auswendig zu lernen.

http://www.fersch.de/pdfdoc/Physik.pdf

Antwort
von Fuloli, 28

okay ich denke mir andere Zahlen aus

Zeit:

0/1,5/3/4,5/6

Strecke:

0/5/20/45/80

jetzt gucken wir uns die ersten beiden Wertepaare an: Zeit von 0-> 1,5 und Strecke von 0-> 5. 

In 1,5 s hat die Kugel 5m zurückgelegt. Durchschnittsgeschwindigkeit= 3,33m/s



Nächstes Paar. Zeit 1,5-> 3 ; Strecke 5->20

in diesen 1,5 s hat die Kugel 20m-5m=15m zurückgelegt. Also durchschnittlich 10m/s


Nächstes Paar. Zeit 3-> 4,5 ; Strecke 20-> 45

In 1,5 s wurden 45m-20m = 25 m zurückgelegt. Durchschnitt: 16,67 m/s


Letztes Paar: Zeit 4,5->6 ; Strecke 45->80

35m in 1,5s  entspricht 23,33m/s


Jetzt schauen wir uns die Geschwindigkeiten verglichen mit der Zeit an:

Zeit: 0->1,5 / 1,5->3/ 3->4,5 / 4,5->6
v   :   3,33   /   10     /  16,6 / 23,3

Zunächst fällt auf, dass die Geschwindigkeit immer höher wird, demnach ist eine Beschleunigte Bewegung. Außerdem erhöht sich die Geschwindigkeit gleichmäßig, nämlich wird die Kugel in jeweils 1,5s um 6,67m/s schneller. Also ist die Beschleunigung 6,67/1,5 m/s² = 4,44 m/s² und es ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Ich habe es extra kompliziert gemacht, mit 1,5 s Schritten. Bei dir sind die Schritte immer schön eine Sekunde :)

Kommentar von christina3456 ,

wieso 20m - 5m ? O.o

Kommentar von Fuloli ,

weil wir uns immer nur die letzten vergangenen 1,5 Sekunden anschauen. Nach 1,5 Sekunden war die Kugel bei 5m, nach 3 Sekunden war sie bei 20m. Also hat die Kugel in den letzten 1,5 Sekunden 15 m zurückgelegt.

Kommentar von Fuloli ,

Stell dir vor ein Auto ist 100 Stunden gefahren und hat 1000 km zurückgelegt. Nach 101 Stunden hat es 1150 km zurückgelegt.Wie schnell war das Auto durchschnittlich in der letzten Stunde?

Kommentar von christina3456 ,

11,39 m/s? ich hoffe ich habe es jetzt nicht falsch XD

Kommentar von christina3456 ,

Und wie bist du auf 10 m/s gekommen?

Kommentar von Fuloli ,

auf die 10 m/s bin ich gekommen, weil ich v=s/t verwendet habe. s ist 15m und t=1,5s. Also : v=15m/1,5s = 10m/s

Und ich glaube deine Schwierigkeit ist, die richtigen Werte abzulesen. Wenn das Auto nach 100 Stunden 1000 km und nach 101 Stunden 1150 km gefahren ist. Wie weit ist das Auto denn in der letzten Stunde gefahren?

Kommentar von PhotonX ,

Du berechnest hier die Durchschnittsgeschwindigkeiten über recht beliebige Intervalle, da ist es schon fast eine Glückssache, dass sie so schön exakt linear ansteigen. Man müsste eigentlich mit Momentangeschwindigkeiten arbeiten, aber die sind aus so einer Tabelle natürlich nicht zu bestimmen...

Kommentar von Fuloli ,

bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung, ist es egal, wie man die Intervalle wählt, solange die Intervalle gleich groß sind.

Kommentar von PhotonX ,

Ok, also nicht ganz Glückssache. :) Aber für ungleiche Zeitintervalle wäre die Methode schwierig anzuwenden.

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