Anhaltezeit und Anfangsgeschwindigkeit Berechnen (Physik-Kinematik)?

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Zuerst ist es wichtig zu realisieren, was überhaupt passiert (Das gilt im allgemeinen in der Physik):
-Der LKW fährt mit einer festen Geschwindigkeit, v(0).
-Der Kraftfahrer erkennt das Hindernis, fährt aber noch 0,8 Sekunden weiter, bis er anfängt zu bremsen.
In dieser Zeit legt der LKW eine Strecke s1 = v(0) * 0,8 sek, zurück.
Danach haben wir eine gleichm. beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschw.:
s2 = v(0)*t - 1/2 * a* t²
v(t) = v(0) - a*t
Nach einer Zeit T, ist er im Stillstand. Also v(T) = 0
D.h. 0 = v(0) - a*T // d.h. T = v(0)/a
Wir wissen zum Zeitpunkt T gilt:
s1 + s2 = 35m.
v(0) * 0,8 + v(0)*T - 1/2 * a * T² =35
Jetzt setzen wir T ein.
v(0) *0,8 + v(0)²/a - 1/2 * v(0)²/a = 35
1/(2a)*v(0)²+0.8*v(0) = 35
Das ganze ist jetzt eine Mitternachtsformel, die gelöst werden muss, nachdem du a eingesetzt hast.

Jen0va  20.06.2018, 19:21

scusi es sollte natürlich die Zeit berechnet werden. Du stellst, also 0 = v(0) - a*T stattdessen nach v(0) um und setzt ein. Dann kann T berechnet werden. Die Gesamtzeit ist dann natürlich 0,8+T.

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marcelscience 
Fragesteller
 20.06.2018, 20:05

Ich danke dir für deine hilfreiche Antwort

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Hallo,

formuliere de Gleichung so, daß sie nur von der Zeit abhängig ist.

Dabei ist es einfacher, sich den ganzen Vorgang rückwärts vorzustellen, also nicht als Brems-, sondern als Beschleunigungsvorgang (Bremsen ist ja auch Beschleunigung, aber negative).

Das modifizierte Modell ist folgendes:

Das Auto steht zu Beginn (eigentlich zum Schluß), beschleunigt mit 6,5 m/s² und fährt mit der Geschwindigkeit, die bis dahin erreicht wurde, noch 0,8 Sekunden weiter.

Dabei wird insgesamt eine Strecke von 35 m zurückgelegt.

Bekanntlich lautet die Formel für die Strecke s, die während einer konstanten Beschleunigung a zurückgelegt wird, s=0,5a*t².

Die Geschwindigkeit v, die nach einer konstanten Beschleunigung erreicht wird, die t Zeiteinheiten andauert, lautet v=a*t.

t in Sekunden ist gesucht. Gegeben sind s=35 m und die 0,8 Sekunden, die man mit einer Geschwindigkeit von a*t noch konstant schnell weiterfährt.

Das bringt uns zu der Gleichung 0,5*6,5*t²+0,8*6,5*t=35,

also 3,25t²+5,2t-35=0

Die positive Lösung für t ist die Zeit in Sekunden, die der ganze Vorgang in Anspruch nimmt, während 6,5*t die End- (eigentlich Anfangs-)geschwindigkeit ist.

Wie gesagt, bei solchen Aufgaben finde ich es viel einfacher, aus dem Bremsvorgang einen Beschleunigungsvorgang zu machen.

Das Endergebnis kommt aufs gleiche heraus, Du mußt nur aus a=-6,5 m/s² das positive a=6,5 m/s² machen.

Herzliche Grüße,

Willy

marcelscience 
Fragesteller
 20.06.2018, 20:04

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung! :)

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