Eine schwere Physik Aufgabe über schnelle Autos?

"Walking in a winter wonderland" dichtete Richard B. Smith vor fast 90 Jahren. Tja, was nicht überliefert wurde war der vollständige Titel "Doing Experimentalphysics 1 exercices at home, while everyone else's walking in a winter wonderland". Naja gut, dann wollen wir mal wieder

Aufgabe

Ein Auto der Masse m = 1,2 t habe einen Motor mit 100 PS.

a) Welche physikalische Größe beschreibt die Angabe 100 PS? Welche EInheit und welchen Wert hat diese in SI-Einheiten?

b) Wie viele Sekunden t benötigt dieses Auto um die Geschwindigkeit von 0 km/h auf 100 km/h zu steigern? Wir gehen der Einfachheit von einer Beschleunigung mit konstantr Leistung aus, d.h. während der kompletten Beschleunigungsphse t laufe der Motor mit der maximalen Leistung. Wie hoch ist die mittlere Beschleunigung a ?

c) Welche Höchstgeschwindigkeit kann das Auto erreichen? Bei hohen Geschwindigkeiten ist die Luftreibung die dominierende Reibungskraft, deswegen gehen wir hier davon aus, dass diese die einzige Reibungskraft sei. Der Querschnitt sei A = 2;5m², der cw = 0;25 und die Luftdichte p = 1,2 kg/m³ .

d) Wie viel PS müsste das Auto besitzen, um eine doppelt so hohe Höchstgeschwindigkeit zu besitzen?

e) Eine Beschleunigung mit konstanter Motorleistung wie in Teilaufgabe b) ist in der Praxis nicht machbar. Aber auch theoretisch bringt dies einige Probleme mit sich: Wie verläuft die zeitliche Entwicklung der Geschwindigkeit v(t) und der Beschleunigung a(t) während der Beschleunigungsphase mit konstanter Leistung (ohne Reibung)? Wo könnte hier das Problem liegen?

f) Eine Beschleunigung mit konstanter Kraft (genauer Drehmoment der Räder) ist eine etwas bessere Näaherung. Welche Maximalleistung müsste der Motor des Autos besitzen, um in gleicher Zeit wie in Teilaufgabe b) von 0 km/h auf 100 km/h diesmal allerdings gleichmäßig (a(t) konstant) beschleunigen? Reibungskräfte seien vernachlässigt.

Jensek81'scher Ansatz:

a) PS beschreibt Leistung.
1 PS = 735,55 Watt

=> 100 PS = 73550 Watt

b) v = v0 + a * t

Da v0 = 0 => v = a * t

v = 100 km/h => 250/9 m/s

=> a = v/t

=> t = v/a
Und hier komm ich jetzt nicht weiter, da ja v von a abhängt und t von a. Schöne Schokolade!

c) Luftreibungskraft F = 1/2 cw * A * p * v²max

=> vmax = 3. Wurzel aus (2*P/ cw * A * p)

= 3. Wurzel aus (2 * 73550 Watt / 0,25 * 2,5 * 1,2) = 57,2 m/s

d) Leistung prop zur 3. Potenz der Geschwindigkeit => 2³ = 8
8 * 73550 W = 5588400 W

=> 5588400 W / 735,5 W/PS = 800 PS

e) F = P/v => a = (P/v)/m = P/mv
Problem: Geschwindigkeit v könnte unbegrenzt wachsen => limes von a geht gegen null

f) a = delta v / t = (100 km/h - 0 km/h )/ t

Hier ist jetzt das Problem'sche daß ich t aus Aufgabe b) nicht weiß.
Im Endeffekt wär der Spaß dann
F = m* a => P = m * a * v = 1200 kg * [ delta v / t = (100 km/h - 0 km/h )/ t ] * [ a0 + a t]
Hier komm ich jetzt aber nicht weiter wegen dieser "kann a ohne t nicht lösen" und "t nicht ohne a".

Ich hoffe ihr seid jetzt nicht wegen dieser Aufgabe erfroren.
Liebe Grüße,
Marius Müller Westernhagen

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Warum meiden Gläubige Gott wie der Teufel das Weihwasser?

Ich rede jetzt von Gläubigen, wo es Gott gibt. Bevor mir jetzt Buddhisten die Ohren volljammern.

Warum reden extrem viele Gläubige nicht mit Gott. Meine Logik: Du wirst die EWIGKEIT im Idealfall mit Gott verbringen, aber scheinbar besteht KEIN Interesse als Gläubiger Gott KENNEN zu lernen. Es wird viel lieber über eine Einzelfrage gestritten und selbst da wird Gott äußerst selten gefragt. Geschweige denn, das man Spazieren gehen geht mit Gott oder Ihn in seinen Alltag einlädt, sich verändern lässt, Wunder erklären lässt, oder fragt: Wenn jetzt die Gefahr X eintreten würde, was soll ich da tun?

Wir reden von GOTT, Gott kann jede Krankheit weg machen, wenn Er das will. Aber die meisten Gläubigen denken den lieben langen Tag nur an den Arzt und Gott selbst, der ihren Körper viel besser kennt, befragen sie nicht. Nichts gegen Ärzte, aber ist doch unlogisch. Die meisten Gläubigen handeln nicht innerhalb von Glaubenstaten sondern handeln exakt genauso wie alle Ungläubigen und scheitern genauso wie alle Ungläubigen, weil sie eben keine Glaubenstaten tun sondern ständig "ihrer" Logik folgen, die aber ständig nicht funktioniert. Statt also den Schlausten zu fragen, machen sie lieber alle Fehler, die alle anderen tun.

Warum hat man nicht mal Interesse dies zu ändern - als Gläubige Menschen? Wie kommt das wohl bei Gott an, wenn der Mensch nur sein Pflichtprogramm durchführt, aber an Gott selbst selten Interesse zeigt?

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Geschwindigkeit und Zeit?

Wer meine letzten Fragen gelesen hat, hat ja die Frage mit Lichtgeschwindigkeit und Zeit mitbekommen.

Nehmen wir an ich reise mit einer hohen Geschwindigkeiten aber langsamer als Lichtgeschwindigkeit. Die Zeit, sagen wir in Zug, verläuft langsamer als draußen. Heißt also ich kriege weniger Zeit mit als Leute draußen.

Wenn ich jetzt 3 Jahre lang fahre, kommt es mir vor wie 3 Jahre, aber außen wie 5 Jahre vielleicht.

So da noch eine Ergänzung, Photonen reisen mit Lichtgeschwindigkeit. Wie im Beispiel heißt das doch, dass bei Lichtgeschwindigkeit nahezu keine Zeit vergeht. Heißt während ich vlt 10 Sekunde Reise könnte außen 20 Jahre vergangen sein (ich weiß Grade nicht wie stark die Zeitdilatation bei Lichtgeschwindigkeit ist laut meiner Recherche vergeht garkeine Zeit)

Die Person im Zug kriegt weniger Zeit mit als außen, wenn jetzt im Zug garkeine Zeit vergeht wie meine Recherche. Heißt das nicht das nie eine Sekunde vergeht für den Reisenden. Für den Reisenden ist dann ja jede Distanz gleich lang.

Bei meiner letzten Frage meinte man für den Reisenden vergeht die Zeit normal wie außen nur man altert nicht. Aber das stimmt ja nicht, die Uhr als Beispiel bleibt ja auch stehen und alles was für den reisenden passiert muss langsamer sein als außen. Für den Reisenden fühlt es sich normal an aber die Zeit ist kürzer als außen.

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Schiefe Ebene mit Rollreibung?

Eine Ära geht zu Ende - nach 42 Jahren lief gestern die allerletzte Ausgabe "Wetten daß?!". Doch unser "Experimentalphysk 1" und "Plasmaphysik"-Professor denkt nicht im Traum daran aufzuhören. Viel eher beglückt er uns dieses Wochenende mit folgender Aufgabe:

Ein Wagen der Masse m = 30 kg habe eine Anfangsgeschwindigkeit v0 = 15 m/s und rolle von unten eine schiefe Ebene mit einem Anstellwinkel von α = 10◦ nach oben

a) Welchen Weg s legt der Wagen bis zum Stillstand zurück, und welche Höhe erreicht er dabei? Wir gehen von einer reibungsfreien Bewegung aus.

b) Zeige mittels den Bewegungsgleichungen, dass die erreichte Höhe unabhängig vom Anstellwinkel α und der Masse m des Wagens ist. Ist die benötigte Zeit bis zum Stillstand auch unabhängig von dem Winkel und der Masse?

c) Nun berücksichtigen wir eine Rollreibung von μ = 0,05. Welche Höhe erreicht der Wagen nun? Ist die erreichbare Höhe immer noch unabh¨angig vom Anstellwinkel und der Wagenmasse?

Jensek81'scher Ansatz:

a) Epot = Ekin

mgh = 1/2 m v0² | geteilt durch mg

h = 1/2 m vo² / mg = 1*mvo² / 2 * mg = v0² / 2g
= (15m/s)² / 2 * 9,81 m/s = 11,47 m

Weg: sin α = h/s | geteilt durch s

sin α * s = H | geteilt durch sin α

s = h / sin α

= 11,47m / sin (10◦) = 66,05 m

b) Da h = v0² / 2 g ist die Höhe von der Geschwindigkeit abhängig, aber nicht von Anstellwinkel α und Mase.

Fr = Fg * sin ◦ = mg * sin ◦

s = 1/2 a t² + v_0 * t

a = -Fh/M

s => s = 1/2 (-Fh/M) t² + v_0 * t = - Fh/M t + vo

Fh/m t = v0 | geteit durch Fh/m

=> t = v0m/Fh = (vo * m) / (m * g * sin α) = vo/ (g * sin α) => abhängig von Winkel α, aber Masse kürzt sich raus.

c) E_gesamt = Epot + E_kin - Reibungsarbeit

1/2 m v² = m g h + 1/2 m v0 ² - μ * FN * s

1/2 m v² = ( m g h + 1/2 m v²- μ * m * g * s

1/2 m 0² = g h + 1/2 v0 - μ * g * s

0 = g * h + 1/2 v0 - μ * g * s | + μgs

g h + 1/2 v0 = μ g s | - 1/2 0

gh = μgs - 1/2 v0 | g

h = (μgs - 1/2 v0 ²) / g

h = (0,05 * 9,81 m/s - 66,05 m - 1/2 * 15 m/²)/(9,81 m/s)

und da kommt 'ne negative Höhe raus. Und das macht mich fertig...

Jensek81'sche Grüße,
Jesek81

Bild zu Frage
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Lichtgeschwindigkeit und Zeit?

Lichtgeschwindigkeit sagt ja nicht nur die Geschwindigkeit von Licht aus sondern auch die Grenze die im Universum erreicht werden kann.

Das heißt doch das sich auch Zeit mit 300.000km/s durch den Raum bewegt oder?

Das heißt ja das die Zeit stillstehen würde sobald man Lichtgeschwindigkeit erreicht oder liege ich falsch?

Dazu aber 2 fragen.

1. Wenn ich mit Lichtgeschwindigkeit reise würde die Zeit für mich ja stillstehen. Wenn ich jetzt 60 Lichtjahre reise, sollte ich ja 60 Jahre gereist sein, ich bin aber keine Sekunde älter weil die Zeit stillsteht, währendessen alles andere um 60 Jahre älter ist oder? Wie merke ich aber das die 60 Jahre vorbei sind? Vergeht die Zeit für mich gefühlt gleich nur ich sehe es nicht auf einer Uhr oder bei mein körperlichen aussehen?

2. Wenn ich mit überlichtgeschwindigkeit reise (was Physikalisch unmöglich ist, aber jetzt nur so annehmen), würde die Zeit für mich rückwärts laufen?

Wenn ich darüber nachdenke ergibt es kein Sinn für mich, ich denke mehr das ich die Zeit einhole. Sozusagen ich bin in der Zukunft dann, einen Zeitpunkt den Zeit noch nicht erreicht hat. Ich bin in der Zukunft aber die Zukunft existiert ja nicht, also existiere ich nicht. Ich Verschwende dann und sobald ich bremse tauche ich wieder auf weil mich Zeit wieder einholt.

Ich bin nicht allwissend über Physik was niemand ist, aber ich weiß viel zu wenig und möchte viel mehr wissen, weswegen ich auch Physik studieren will. Wenn ich falsch liege, komplett falsch, dann korrigiert mich bitte und ergänzt Sachen damit ich mehr erfahren kann.

Danke im vorraus!

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Engel und Dimensionen?

Also es gibt ja diese Vorstellung von 7 Himmeln und Höllen, im Buddhismus sind es nur jeweils 3 glaube ich. Und dann gibt es verschiedene Arten von Engeln und Teufel, Geister, Dämonen...

Ich kenne mich nicht so aus mit den Engeln, es gibt welche, die Nephilim heißen und Seraphim, Erzengel, Schutzengel, dir himmlischen Heerscharen, und die Teufel sind gefallene Engel. Wer kennt sich aus damit, was da alles im Himmel abging?

Meine Theorie ist gerade, dass es sich um verschiedene Dimensionen handelt. Es ist ja auch oft von Lichtwesen die Rede - Gott schickte Noah nach der Sintflut den Regenbogen als Zeichen der Verbindung - der Regenbogen ist die "Spektralisierung" von weißem Licht. In Nahtoderfahrungen wird von dem Licht berichtet, aber auch oft sowas wie mehrdimensionale Wahrnehmung. "Ich hatte einen 360 Grad Blick", sagte eine Frau, oder andere: Mein ganzes Leben lief vor mir ab, aber alles gleichzeitig. Das deutet für mich darauf hin, dass die Zeitwahrnehmung, die für uns immer nur im "Jetzt" wahrgenommen wird, so als ob wir nur eine Farbe sehen würden, und dann fügt sich der Regenbogen zusammen zum Licht, und das Licht ist die Gleichzeitigkeit. Das Spektrum ist außerdem Analog zu den verschiedenen Schichten von Himmel und Hölle.

Die Cherubim werden beschrieben als Wesen als Wesen mit vielen Augen (sie sehen mehr Farben?), Flügeln und vier Rädern (vier = vierte Dimension?)

Dann gibt es ja noch den Unterschied zwischen dem Paradies und dem Himmel, die Zeugen Jehovas glauben ja irgendwie, dass 14400 oder so in den Himmel kommen und die anderen ins Paradies. Wieviele Plätze sind eigentlich schon gebucht?

Die Zahlensymbolik in der Bibel ist auch sehr interessant.

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Schließen echt alle Real-Filialen?

Also ich wohn im Augenblick in Deutschland, aber abseits von bekannten Orten, wo man viiiel Ruhe hat. Trotzdem find ich es cool in gewisse Städte zu fahren und mit dem Gedanken zu spielen, irgendwann umzuziehen. Da ich in nächster Zeit nicht vorhab, viel herumzulaufen oder herumzufahren, frag ich jetzt euch. Geht im Übermaß Deutschland im Moment in eine andere Richtung? Vor 20 Jahren oder etwas weniger, war eigentlich Deutschland sozusagen ein riesiger geiler Spielplatz!! Erklärung: Es gab viel Verkehr, aber er war nicht laut. Es gab den Real, dort Bier geholt, davor meistens eine Pizzabude, mit Freunden Pizza gegessen(Erst Jahre später kam der Dönertrend...) Meistens in der Nähe ein Saturn, dort das neueste Spiel geholt und auf dem Laden ein riesiges Plakat mit dem neuesten übergeilen Spiel, damit die Leute Bescheid, was man gerade zocken kann... teilweise auf dem Skatepark gegrillt und Bier getrunken und natürlich geskatet und daheim Filme geschaut und mit einer Beziehung, wenn man eine hatte entweder im Kino gewesen oder mit einem modernen Deo beeindruckt oder in einem halb noblen Restaurant gewesen wo auch Pizza beliebt war! Ok und McDonald's nicht vergessen. Es war immer eine gute Stimmung, wenn man draußen war und nicht irgendwie müde Leute, die im Kopf hatten: Arbeit Arbeit Arbeit,muß jetzt dahin und dann wieder nach Hause fahrn

Ok, es war schon entspannt, aber der Real ist für mich ikonisch für das Land der deutschen, was ist eure Meinung??

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Habt ihr Erinnerungen, deren Existenz allerdings keiner der sonstigen Anwesenden so richtig bestätigt?

Bei mir zum Beispiel gibt es mindestens 2 von solchen. Bei der einen handelt es sich um eine Art Ferienhaus, das ich mit meinen Eltern und Großeltern (väterlicherseits) besucht hatte. Da dürfte ich zwischen 3 und 5 gewesen sein (genau kann ich mich nicht erinnern, und eventuell haben wir ihn auch mehrmals besucht). Allerdings versteht weder meine Mutter noch mein Vater so richtig, was ich meine, wenn ich versuche meine (relativ klaren) Erinnerungen darüber zu rekapitulieren. Sie können sich an den Ort irgendwie nicht erinnern. Das ist merkwürdig.

Eine andere solche Erinnerung dreht sich um einen Urlaub in Bulgarien. Dort war ich mit meiner Mutter, als ich knapp 8 war. An den Urlaub selbst kann sich jeder der Beteiligten erinnern. Es handelt sich um einen Vorfall in dem Urlaub. Und zwar wurde meiner Mutter ihre Handtasche gestohlen. Dabei ist sie sich sicher, dass es gleich am ersten Tag (kurz nach der Ankunft) geschah. Ich allerdings könnte schwören, dass es eher in der zweiten Urlaubshälfte war (wir waren dort 3 Wochen).

Ist das eine Art „Mandela-Effekt“? Habt ihr solche „Erinnerungen“ auch? Wie kann ich diese „offenen Fragen“ am besten lösen (denn sie geben mir keine Ruhe)?

Leben, Medizin, Menschen, Psychologie, Erinnerung, Gedächtnis, Zeit, Kindheitserinnerungen, Mandela-Effekt

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