Physik: Geschwindigkeit berechnen mit Gefälle und ohne Masse?

2 Antworten

Also im Endeffekt müsstest du noch die  Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t=0s, dann könntest du seine Geschwindigkeit folgendermaßen berechnen:

v(t)= a*t + v(0)       a= sin(alpha)* g       [g= 9,81 m/s²]

daraus folgt für die Geschwindigkeit nach der Zeit t :

v(t)= sin(alpha) *g *t +v(0)    

Was jetzt noch fehlt ist die Zeit, in welcher die Strecke zurückgelegt wird, welche du wie folgt berechnen kannst:

Integral[ v(t)*dt ]{in den Grenzen 0 - t} = s(t) - s(0)= delta s ( die zurückzulegende Strecke)

Da s(t) folgende Gestalt: s(t)= sin(alpha)*g*0,5 *t² + v(0)*t + s(0) 

Kann durch einsetzen in obige Gleichung der Zusammenhang:

0= 0,5* sin(alpha)*g*t²+v(0)*t  - delta s   ; hergeleitet werden. 

Diese Gleichung lässt sich zum Beispiel mit der PQ-Formel nach t auflösen.

Du erhälst dadurch 2 mögliche Lösungen von t, wobei nur eine im Sachzusammenhang sinnvoll ist. Setzt du diesen Wert für t in obige Gleichung für v(t) ein, so erhälst du die Geschwindigkeit am Ende besagter Strecke mit dem Steigungswinkel alpha.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium der Elektrotechnik (Energie, Automatisierung)
poseidon42  25.04.2015, 13:54

Nur für den Fall, dass du das mit der PQ-Formel nicht hinbekommst:

t(1/2)= -(v(0)/(g*sin(alpha))) +/- [ (v(0)/(g*sin(alpha))² + (2*delta s)/(g*sin(alpha))]^(1/2)

Und das könntest du theoretisch auch schon in v(t) einsetzen, jedoch solltest du dabei den Betrag von dem ganzen nehmen: 

v( It(1/2)I )= sin(alpha)*g*I(t(1/2))I + v(0) ; damit hättest du eine mögliche einfache Formel für das ganze.

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Die Bewegung auf der schiefen Ebene hat konstante Beschleunigung a = g sinß.

Die Endgeschw. erhält man mit v = a t oder v² = 2 a s.

Schreibweise: im Voraus