Wie lange dauert der gesamte Bewegungsvorgang vom Aufzug?

4 Antworten

Die Beschleunigung ist die erste Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit:

a=dv/dt=(15m/s)/4s=3,75m/s^2

s1=(1/2)*a*t^2=(1/2)*3,75(m/s^2)*4s=30m

Dann legt er die Strecke s2=v*t2 zurück. Wobei s2 und t2 unbekannt sind. Zum Schluss wird er gebremst, was einer negativen beschleunigten Bewegung entspricht:

a2=dv/dt=15(m/s)/3s=5m/s^2

s3=(1/2)*a2*t^2=(1/2)*5(m/s^2)*3s^2=22,5m

s2=s-s1-s3=150m-30m-22,5m=97,5m

s2=v*t2 => t2=s2/v=97,5m/15(m/s)=6,5s

t=t1+t2+t3=4s+6,5s+3s=13,5s

Und damit hätten wir es geklärt.

Schau Dir mal folgende Grafik an:

Bild zum Beitrag

Das ist ein v-t-Diagramm der Liftbewegung.

Du siehst am Anfang die Beschleunigungsphase von 4s (von 0m/s auf 15m/s), die konstant schnelle Phase mit unbekannter Dauer T bei 15m/s, sowie die Verlangsamungsphase am Ende von 3s (von 15m/s auf 0m/s).

Die schraffierten Flächen unter dem v-t Graphen entsprechen der total zurückgelegten Strecke; denn es gilt s=v*t.

Somit kann man folgende Gleichung aufstellen:

Dreicksfläche links + schraffiertes Rechteck + Dreicksfläche rechts = 150m

(4*15)/2 + T*15 + (3*15)/2 = 150

60/2 + 15T + 45/2 = 150

30 + 15T + 22.5 = 150

15T+52.5=150

15T=97.5

T=6.5 s

Gesamtdauer: 4s+6.5s+3s = 13.5s

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LG H.

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Dragoon620 
Fragesteller
 09.11.2021, 16:23

Vielen vielen Dank!

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davegarten  09.11.2021, 16:37

Ich komme für die Zeitdauer T der gleichförmigen Bewegungsphase auf einen anderen Wert als User Halswirbelstrom. Die Lösung von Halswirbelstrom sieht aus, als ob sie aus einem Lösungsheft abkopiert wurde. Wird daher wohl stimmen. Nun ist die Frage, wo ist mein Überlegungsfehler? Oder habe ich doch recht?

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Halswirbelstrom  09.11.2021, 16:52
@davegarten

Danke für deine Berichtigung! Die gesamte Zeit ist tatsächlich 13,5 Sekunden. Ich habe mich bei s2 verrechnet. Werde meinen Lösungsvorschlag noch einmal überarbeiten. Auf dem Papier habe ich schon mal nachgerechnet.

LG H.

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davegarten  09.11.2021, 17:29

Also mir leuchtet nicht ein, warum in Schritt 2.) Deiner Lösung s2=s3-s1 sein soll. Da fehlt doch noch die Strecke, die während der Verzögerungsphase zurückgelegt wurde, und welche ebenfalls von s3 (Gesamtstrecke) abgezogen werden müsste. Oder mache ich einen Denkfehler?

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Halswirbelstrom  09.11.2021, 17:33
@davegarten

Habe ich schon bemerkt und Fehler berichtigt. Schau dir die Berichtigung bitte an.

LG H.

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davegarten  09.11.2021, 17:34
@davegarten

@Halswirbelstrom: Ah sorry, Du hast ja bereits geantwortet... dann ist alles Ok. Ich bin gerade total verwirrt gewesen und habe nochmals alles durchgerechnet aber konnte den Haken an der Sache einfach nicht finden :)

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davegarten  09.11.2021, 17:37
@Halswirbelstrom

Ja sieht gut aus. Aber woher stammen die Zeilen, die hinter Deiner Lösung noch leicht durchdrücken? Sieht aus, wie eine Fotokopie aus einem Buch/ Heft... Demzufolge müsste es das Lehrer-Lösungheft sein zu einem Physik-Aufgabenbuch (?).

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Halswirbelstrom  09.11.2021, 17:39
@davegarten

Wenn man zu lange am Monitor arbeitet, geraten die Zahlen und Buchstaben manchmal nicht an die richtige Stelle. Entschuldige bitte. I´m sorry !

LG H.

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Halswirbelstrom  09.11.2021, 17:51
@davegarten

Ich benutze zum Ausdrucken Webematerial, dessen Rückseite nicht beschriftet ist aus Sparsamkeitsgründen. Lösungshefte besitze ich nicht. Ich nutze gf, um mich geistig etwas fit zu halten, was, wie der aktuelle Lapsus beweist, auch nötig ist.

Nach der Wende habe ich etliche Jahre Aufgaben für die schriftliche Prüfung im Fach Physik am Beruflichen Gymnasium erarbeitet.

LG H.

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DoctorBibber  12.08.2022, 18:34

Das haut nicht hin. Dir fehlt noch die negative Beschleunigung am Schluss da wird ja auch die Strecke (1/2)*a*t^2 zurück gelegt. Deshalb kommst du eigentlich nicht auf eine Höhendifferenz von 120m sondern 97,5m. Damit ist das Ergebnis nicht 15s sondern 13,5s Aber der Rest passt 👍

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Halswirbelstrom  12.08.2022, 19:15
@DoctorBibber

Mein erster Kommentar wurde bereits vor 9 Monaten berichtigt. Die gesamte Zeit ist natürlich 13,5 s.

LG H.

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Berichtigung (Asche auf mein Haupt wegen Pennerei!)

LG H.

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