Physikaufgabe zu Mechanik: Welcher Ansatz?
Hey, ich mache gerade die Aufgabe 53 und verstehe nicht wie man vorgehen soll... Bis jetzt kenne ich die Formel F=m*a und natürlich die Formeln für a, v etc. Es wäre lieb wenn mir jemand ein Ansatz oder Tipp geben könnte, danke im vorraus
2 Antworten
Bis jetzt kenne ich die Formel F=m*a
Die ist hier genau richtig. m kennen wir schon, F ist gefragt, fehlt bloß noch a.
Nun muss man bei allen Aufgaben zur Bewegung beachten, dass der zentrale Wert überhaupt die Zeit t ist. Wenn man die hat, ergibt sich der Rest von alleine. Also überlegen wir, wie wir t rauskrigen können. Dazu gibt es hier zwei Möglichkeiten:
1) wir verwenden die beiden Formeln:
v = a * t
und
s = a/2 * t^2
lösen jeweils nach t auf und setzen sie dann gleich, sodass t rausfällt.
2)Wesentlich einfacher geht es, wenn man weiß, dass dieselbe Zeit rauskommt, wenn man mit einer gleichmäßigen Beschleunigung bis auf die Endgeschwindigkeit wie in 1) rechnet, oder aber wenn man mit einer gleichförmigen Bewegung mit der halben Endgeschwindigkeit (= mittlere Geschwindigkeit vm) rechnet.
Dazu wäre die Formel:
s = vm * t
t = s / vm
vm = v/2 = 120 km/h / 2 = 60 km/h = 60/3,6 m/s = 16,67 m/s
und damit:
t = s / vm = 2450 m / 16,67 m/s = 147 s
Nun kriegen wir auch die Beschleunigung raus, indem wir v = a * t nach a auflösen:
a = v / t
Hier müssen wir aber die echte En dgeschwindigkeit nehmen:
v = 120 km/h = 120/3,6 m/s = 33,3 m/s
und damit:
a = v / t = 33,3 m/s / 147 s = 0,226 m/s^2
Puh, geschafft...nun können wir a in die Formel ganz oben einsetzen:
F = m * a = 600.000 kg * 0,226 m/s^2 = 135918 N = 136 kN
..aber bitte alles nachrechnen.
F = ma
V = at
t = S/Vmittel
Vmittel = V/2