Frage von rehlein1, 94

Physik. Wer kann helfen?

Ein PKW mit einer Masse von 800 kg wird auf einer glatten, ebenen und geraden Strecke getestet. Er wird aus dem Stand gleichmäßig beschleunigt und erreicht nach 10 sec eine Geschwindigkeit von 50 km/h. In den nächsten 15 sec bewegt er sich mit dieser Geschwindigkeit weiter. Dann wird das Fahrzeug innerhalb von 5 sec bis zum Stillstand gleichmäßig verzögert. 1. Ermittle die Beschleunigung für alle 3 Abschnitte. 2. Berechne die in den einzelnen Abschnitten zurückgelegten Wege und den Gesamtweg. 3. Berechne die Durchschnittsgeschwindigkeit.

Antwort
von Manuel129, 13

naja du hast v(10s) = 50*1000 m/ 60*60 s = 50/3.6 m/s

In den nächsten 15 Sekunden bewegt er sich weiterhin mit der Geschwindigkeit, die v(t)-Funktion wird zu einer Geraden parallel zur x-Achse, während die a(t)-Funktion 0 wird. In den nächsten 5 Sekunden wird das Auto abgebremst, eine entgegengesetzte Kraft setzt also ein, die die Geschwindigkeit des Autos von 50km/h auf 0 km/h senkt.

Also.. wir brauchen nur die Beschleunigung am Anfang und die entgegengesetzte Beschleunigung am Ende.

Gleichung: v(t) = v0 + a*t 

wir stellen nach a um: a(t) = (v-v0)/t

und erhalten für a(10)s = (13,89m/s - 0m/s) / 10s = 1.389 m/s^2

da a konstant ist, haben wir also über die ersten 10 Sekunden immer genau diese Beschleunigung.

da wir jetzt a haben, könnten wir auch s(t) = 1/2 a*t^2+v0*t+s0 , also den zurückgelegten Weg für jede Zeit berechnen. da wir weder v0 noch s0 haben können wir die Gleichung vereinfachen zu s(t) = 1/2 a*t^2

so jetzt können wir einsetzen: s(10s) = 1/2 * 1.389 m/s^2 * 10s^2 = 69,45m

In den nächsten 15 Sekunden ist die Beschleunigung = 0, wie gesagt. Damit ist der zurückgelegte Weg s(t) = 1/2 a*t^2+v0*t+s0 = v0*t = 13.89m/s *15s = 208.35m.

Beim letzten Abschnitt müssen wir dann wieder erst einmal die Beschleunigung berechnen, das machen wir wie am Anfang, also a(t) = (v-v0)/t, wir nehmen für v0 also unsere 13.89m/s und fangen bei 0s an und enden bei 5s also: a(5s) = (0m/s-13.89m/s)/5s = -2.778m/s^2 (negativ, da es ein Bremsvorgang ist)

Jetzt berechnen wir wieder unser 

s(t) = 1/2 a*t^2+v0*t+s0 mit a= -2.778m/s^2, v0= 13.89m/s und s0= 0m also.. s(5s) = 34.725m wie dir aufallen wird, ist das genau die Hälfte des Weges vom Beschleunigungsvorgang.

Der zurückgelegte Weg ist also 34.725m + 208.35m + 69.45m oh man das scheint mir alles so komplett falsch zu sein.. wenn es das ist dann entschuldige bitte.. ich schicke es jetzt trotzem ab, vielleicht hilft es dir ja =)

Kommentar von DerOnkelJ ,

bis auf die zweite Nachkommastelle stimmen meine Erebnisse überein...

Kommentar von Manuel129 ,

okay danke..^^

Antwort
von PhotonX, 54

Ich würde dir gerne helfen! *meld* Aber dafür musst du selbst irgendwas anfangen, sonst würde ich dir ja quasi die komplette Aufgabe vorrechnen. ;) Fange doch damit an, die Beschleunigung für den ersten Abschnitt auszurechnen. Kennst du eine passende Formel dafür?

Kommentar von rehlein1 ,

Huhu, vielen Dank, das du mir helfen willst....nur habe ich nicht einmal einen Ansatz, wie ich an die Aufgabe heran gehen soll. Physik ist überhaupt nicht meine Stärke.  :(

Kommentar von PhotonX ,

Nun, du brauchst eine Formel, in der die gesuchte Größe und die gegebenen Größen auftauchen. Lass uns gemeinsam überlegen: Wonach suchen wir und was haben wir gegeben (für den ersten Abschnitt)?

Kommentar von rehlein1 ,

Ist die umgestellte Formel s=v*t richtig?

s= 50km/h * 15s

s= 0,208 km????

Aber ich glaube nicht, das man die Formel für alle 3 Abschnitte nehmen kann....

...weil einmal ist es ja die beschleunigende Geschwindigkeit  2. gleichbleibende Geschwindigkeit und 3. abgesenkte Geschwindigkeit.

Kommentar von PhotonX ,

Sehr gut! Die Rechnung passt für den zweiten Abschnitt, wo das Auto mit gleichbleibender Geschwindigkeit fährt. Und das Ergebnis passt auch. Hast du auch irgendwas zum ersten Abschnitt in petto? :)

Antwort
von DerOnkelJ, 48

Wo liegt das Problem?

Antwort
von henzy71, 34

Ich kann helfen, bin aber kein Hausaufgabenservice. Was hast du denn selber schon versucht?

Gruß

Henzy

Kommentar von rehlein1 ,

Huhu Henzy,

mein Ansatz war bis jetzt:

v1= 0km/h auf v2=50km/h

10s:Delta V = 50km/h = 13,88 m/s

aber ehrlich gesagt, weiß ich noch nicht mal, ob das richtig ist. :(

Kommentar von henzy71 ,

Davon abgesehen, dass du falsch gerundet hast, ist das schon mal richtig. 13.8888888888888889 rundet man auf 13.89 und nicht 13.88.... Aber das ist die Geschwindigkeit. Die wird in 10 sekunden erreicht. Wie ist dann die Beschleunigung?

Kommentar von rehlein1 ,

ja, das weiß ich leider nicht!

Kommentar von henzy71 ,

Was bedeutet denn der Begriff "Beschleunigung"?

Kommentar von henzy71 ,

Schon keine Lust mehr?

Kommentar von DerOnkelJ ,

du hast immerhin die 50 km/h richtig in m/s umgerechnet...

Und weiter?



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