Physik-Aufgabe und ich kann sie nicht lösen?

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4 Antworten

72km/h = 20m/s, 18km/h = 5m/s.

Geschwindigkeit beim abbremsen v1(t) = 20 - 0,2 * t
Um abzubremsen werden (20-5)/0,2 = 75 s benötigt.

Geschwindigkeit beim beschleunigen v2(t) = 5 + 0,1 * t
Um zu beschleunigen werden (20-5)/0,1 = 150 s benötigt.

Der zurückgelegte Weg ist Integral (0..75)v1(t) + Integral (0..150)v2(t) = 937,5 + 1875 m

s1 = 937,5 + 1875 = 2812,5 m

Mit abremsen und beschleunigen legt der Zug die Strecke s1 in 75+150=225 s zurück.

Hätte der Zug die Strecke s1 mit der normalen Geschwindigkeit 20m/s zurückgelegt, hätte er dafür s1/20 s gebraucht.

Die Verspätung ohne Baustelle beträgt also (75+150) - s1/20 = (4500 - s1) / 20 s.

Nun beträgt die Verspätung aber 180 s, d.h. der Zug muss sich [ 180 - (4500 - s1) / 20 ] s = (s1-900)/20 s auf der Baustelle befunden haben. In dieser Zeit legt er eine Strecke von (s1-900)/20 * 5 m = 478,12 m zurück (gleich Länge der Baustelle)

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Kommentar von Schroedinger00
20.11.2016, 12:19

boah danke für die Mühe :)

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Kommentar von Jackie251
20.11.2016, 13:04

Der Rechenweg ist soweit gut, allerdings hast du es dir etwas zu einfach gemacht was die Zeit in der Baustelle angeht.
Deine Logik unterstellt nun das der Zug innerhalb der Baustelle Zeit verbraucht hat.
Es berücksichtigt jedoch nicht, das der Zug innerhalb der Baustelle auch Weg zurücklegte.
Die Lösung würde nur gelten, wenn du Zug stehen würde.
Die Formel wird aber kaum komplizierter wenn man das berücksichtigt, siehe meine Lösung.

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Kommentar von Schroedinger00
21.11.2016, 17:38

was bedeuted integral? wie wird das ausführlich berechnet?

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Kommentar von Schroedinger00
21.11.2016, 17:53

wie kommt man auf die 4500?

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Das ganze nochmal zusammengefasst und etwas anschaulicher.

72km/h = 20m/s, 18km/h = 5m/s.

Geschwindigkeit beim abbremsen v(t) = 20 - 0,2 * t.
Um abzubremsen werden (20-5)/0,2 = 75 s benötigt.
Der zurückgelegte Weg ist Integral (0..75)v(t) = 937,5 m.

Die Geschwindigkeit auf der Baustelle ist v(t) = 5.
Auf der Baustelle werden (Länge der Baustelle ) / 5 s benötigt.
Der zurückgelegte Weg, Länge der Baustelle = sBau, ist noch unbekannt.

Geschwindigkeit beim beschleunigen v(t) = 5 + 0,1 * t.
Um zu beschleunigen werden (20-5)/0,1 = 150 s benötigt.
Der zurückgelegte Weg ist Integral (0..150)v(t) = 1875 m.

1. Gleichung

Der Gesamtweg mit bremsen, Baustelle und beschleunigen ist also

sGes = 937,5 + sBau + 1875 = sBau + 2812,5

2. Gleichung

Die Gesamtzeit, die Zug für den "Umweg" Strecke benötigt ist dann

t1 = 75 + sBau/5 + 150

3. Gleichung


Ohne Baustelle wird für den Gesamtweg sGes eine Zeit von t2 s mit der Geschwindigkeit 20m/s benötigt. Also gilt

t2 = sGes / 20

4. Gleichung

Aufgrund der gegebenen Verspätung

t1 = t2 + 180

Lösung

Nun ergeben sich die vier Unbekannten t1, t2 , sGes, sBau mit vier Gleichungen, was sich leicht auflösen lässt.

Ergebnis

t1 = 352,5 s
t2 = 172,5 s
sBau = 637,5 m
sGes = 3450 m

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Diese Frage kann nicht beantwortet werden, wenn man die länge des Zuges nicht kennt!
Die Länge der Strecke auf der er langsam fährt beträgt Zuglänge + Länge der Baustelle.
Man kann also nur ermitteln wie lang beides zusammen ist, jedoch weis man nicht wieviel Teillänge auf was entfällt.

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Kommentar von Schroedinger00
20.11.2016, 11:05

ja das ist ja auch gefragt :)

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Kommentar von ulrich1919
20.11.2016, 11:14

Ich würde annehmen, dass der Zug aus Lok und 1 Wagen bestehlt. Dann ist die Länge (52 m) gegenüber die Länge der Baustelle zu vernachlässigen.

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Kommentar von Schroedinger00
21.11.2016, 18:11

ich finde es sehr kompliziert und unbegründet ... was in der Physik sehr wichtig ist Gesamtzeit wurde nie erwähnt !!!

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hab mal gegooelt. hier eine komplette erklärung dieser aufgabe.

http://forum.physik-lab.de/ftopic3759.html

kanns sein dass es 30min verspätung sind und nicht 3?

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Kommentar von Schroedinger00
20.11.2016, 11:14

danke ich habe diese Aufgabe 1 zu 1 abgschrieben

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