Frage von mrsknow, 59

Physikarbeit - Wer kann helfen?

Hallo :-)

Ich lerne grad für meine Physikarbeit und weiß leider bei ein paar Übungsaufgaben nicht, wie ich vorgehen soll. Vielleicht kann mir jemand auch den Lösungsweg erklären? Aufgaben stehen unten. Vielen Dank!

1) Die Erde rotiert in ca. 1 Tag einmal um ihre Achse. Ermittle die Geschwindigkeit eines Punktes auf dem Äquator.

2) Der Mond bewegt sich annähernd auf einer Kreisbahn um die Erde. Bestimme den Betrag seiner Bahngeschwindigkeit.

3) Um wie viel Prozent ändert sich die Geschwindigkeitsanzeige eines Tachos, wenn sich bei einem Autoreifen (r = 28cm) die Profiltiefe um 5mm verringert?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PhotonX, 36

Tipps:

1. Der Erdradius beträgt r=6378km.

2. Der Radius der Mondumlaufbahn beträgt r=384399 km und ein Umlauf dauert T=29.5 Tage.

3. Angenommen, das Rad dreht sich einmal in der Zeit T. Berechne die Geschwindigkeit des Autos für die beiden Reifenradien r=28cm und r'=28,5cm, dann berechne das Verhältnis der beiden Geschwindigkeiten.

Kommentar von mrsknow ,

Vielen Dank erstmal! Muss ich bei 1) einfach den Radius für die Strecke einsetzen?

Kommentar von PhotonX ,

Nicht ganz! Du brauchst den Weg, den der Punkt auf dem Äquator nach einer Umdrehung zurücklegt. Das ist nicht der Radius, dafür müsste der Punkt ja von der Oberfläche zum Erdmittelpunkt sinken, was er aber macht ist eine Umdrehung um die Erdachse. Nimm dir ein paar Minuten Zeit und überlege dir, wie man aus dem Radius die Länge einer Umrundung ausrechnen kann!

Kommentar von mrsknow ,

Das dürften dann 2 mal Pi mal r sein, oder?

Kommentar von PhotonX ,

Genau!

Kommentar von mrsknow ,

Vielen vielen Dank! :-)

Kommentar von PhotonX ,

Gerne! Kriegst du die zweite Aufgabe jetzt auch hin?

Kommentar von mrsknow ,

Ist dann ja so ziemlich das gleiche oder? :)

Kommentar von PhotonX ,

Ja, genau! Und wie sieht es mit der dritten Aufgabe aus?

Kommentar von mrsknow ,

Bei 3) müsste ich dann eine beliebige Zeit für t einsetzen. Zum Beispiel 10s. Dann bereche ich die Geschwindigkeit für beide Radien. So weit richtig?

Kommentar von PhotonX ,

Genau! Du kannst aber sogar einfach nur t schreiben, ohne eine Zahl dafür einzusetzen. Du wirst sehen, dass das t sich eh herauskürzt, wenn du das Verhältnis der Geschwindigkeiten berechnest.

Kommentar von mrsknow ,

Tut mir leid, dass ich soviel frage :( Wie genau ist das mit dem herauskürzen gemeint? Also wie kann ich das machen?

Kommentar von PhotonX ,

Macht doch nichts, ich finde es super, dass wir so gut gemeinsam weiterkommen! :) Du wirst das Herauskürzen sehen, wenn du die Rechnung machst. Aber du kannst auch irgendeinen Wert für t einsetzen, keine Frage!

Kommentar von mrsknow ,

Ah ja alles klar danke ;-) Jetzt rechne ich also die Differenz aus und aus der Differenz dann wie viel Prozent? :)

Kommentar von PhotonX ,

Du meinst, die Differenz der Geschwindigkeiten? Ja genau, aber du musst sie ins Verhältnis zur ursprünglichen Geschwindigkeit setzen, also: (v'-v)/v wobei v' die Geschwindigkeit bei r'=28,5cm Radradius und v die Geschwindigkeit bei r=28cm Radradius ist.

Kommentar von mrsknow ,

Und wie berechne ich die Prozentzahl?

Kommentar von PhotonX ,

Du solltest eine Zahl von der Form 0,... bekommen. Um das in Prozent umzurechnen, musst du das Komma um zwei Stellen nach rechts schieben, bekommst also ...%. Zum Beispiel ist 0,50=50%.

"Prozent" bedeutet ja nichts anderes als "pro Hundert", also "Hundertstel", deshalb die Kommaverschiebung.

edit: Wenn du magst, kannst du gern deine Rechnung posten und ich schau drüber.

Kommentar von mrsknow ,

Super dankeschön!!! Klar gerne :) Ich poste einfach die Ergebnisse... 1) 463,81m/s 2) 94,76m/s 3) 3%

Kommentar von PhotonX ,

Also für 2) und 3) erhalte ich andere Ergebnisse, magst du deinen Rechenweg auch aufschreiben?

Kommentar von PhotonX ,

Danke für den Stern! Wie ist die Arbeit gelaufen?

Kommentar von mrsknow ,

Habe Sie noch nicht zurück 😓

Kommentar von PhotonX ,

Danke für die Rückmeldung und ich drücke die Daumen, dass die Note gut wird! :)

Antwort
von UlrichNagel, 49

v = s/t müsste ja bekannt sein und s ist der Erdumfang (lies nach!)

Kommentar von mrsknow ,

Dankeschön!

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