Beschleunigung – die besten Beiträge

Physikaufgabe - ungleichförmige Kreisbewegung?

Im Rahmen meines Studiums bin ich bei den Übungsaufgaben auf dieses Problem gestoßen (deswegen im Vornherein: Bitte schreibt keine vollständigen Lösungen. Das würde den Rahmen sprengen und das Prinzip "Übung" verletzen)

Ich habe mir die Frage die letzten Tage länger durch den Kopf gehen lassen, finde aber keinen zielführenden Ansatz. Mir ist klar, dass es irgendwas damit zu tun haben muss, dass  Und mir ist bewusst, dass eigentlich nur diese tangentiale Beschleunigung eine Geschwindigkeitsänderung verursachen kann. Mir bereitet aber vieles Kopfzerbrechen:

  1. Muss ich die radialen Kräfte gar nicht betrachten?
  2. Wie finde ich eine zeitabhängige Funktion für beta? Die Winkelgeschwindigkeit ist ja wiederum von a_Bahn abhängig, da jagt doch die Katz den eigenen Schwanz.
  3. Ist das ohne Polarkoordinaten recht einfach machbar? Die dürfen wir nämlich nicht verwenden.
  4. Wie quantifiziere ich die Bewegung richtig? Im Endpunkt müsste die Masse ja sogar abgebremst werden.
  5. Muss ich über den Ansatz a_ges=a_rad+a_Bahn gehen? Wenn ja, muss ich bei a_rad auch die Radialkraft durch die Geschwindigkeit betrachten?

Ich verstehe dieses ganze System leider nicht. Es fühlt sich so an, als würde mir eine Zeitangabe oder so etwas fehlen. Danke für eure Hilfe, und euren Rat! Bitte schreibt nicht zu viel. Am Ende soll es trotzdem irgendwo noch Eigenleistung sein, und nicht reines Abschreiben. Das kenne ich als Antwortgeber sehr gut.

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Übungen, Studium, Schule, Mathematik, Technik, Beschleunigung, Formel, Hausaufgaben, Mechanik

Trägheitsprinzip Auto?

Hallo, ich habe eine kleine Frage.

Wenn ein Auto beschleunigt, wird man an den Sitz gepresst. Man wird nicht gegen den Sitz gepresst, wenn man sich mit der gleichen Geschwindigkeit, wie des Autos, bewegt. Jetzt zur Vorstellung: Jeder Körper ist träge, was bedeutet, dass er seinen Bewegungszustand beibehalten möchte. Wenn also durch das Auto eine Geschwindigkeit von 50 Kmh auf die Person übertragen wurde, dann wird er auch weiterhin mit 50kmh fahren wollen. Jetzt zu meiner Erklärung, wodurch man nach hinten gepresst wird und später zu meiner Frage: Wenn wir uns auf das Experiment der Münze und des Papiers beziehen, wobei das Papier unter Münze weggezogen wird, wird deutlich, dass je schwerer die Masse, desto langsamer müssen wir ziehen, um die Münze mitzubewegen. Es muss langsam erfolgen, damit sich die "Zugkraft" durch das Ziehen, lange genug entwickeln kann, um dem entgegengesetzen Widerstand (durch die Münze) entgegenzukommen/sie zu überwinden, sodass die Münze mitkommt. Im Auto sind wir die Münze. Wenn das Auto zu "schnell" beschleunigt, wird nicht genug "Zugkraft" (wie sollte man das hier nennen) entwickelt, um die Bewegungsänderung einzuleiten, sodass unser Körper stehen bleiben würde, bzw mit der Geschwindigkeit weiter fahren würde, die er hätte. Das bedeutet in der Theorie, dass wir vom Auto rauslassen würden, beziehungsweise nicht mehr im Auto sein könnten, da das Auto unser Bewegung nicht beeinflussen konnte. Wir müssten also vom Auto (nach hinten) "rausfliegen". Da jedoch ein Sitz da ist, werden wir dagegen gedrückt und bleiben im Auto. Meine Frage:

1. Wie nennt man das anders, als die Zugkraft?

2. Würde das heißen, dass "leichtere" Menschen weniger stark nach hinten gedrückt werden? Wenn ja warum eigentlich? Ich meine, wenn die Zugkraft/Beschleunigung nicht ausgereicht hat, um die Bewegungsänderung einzuleiten, wie soll das dann Auswirkungen auf die Stärke des Drückens haben?

Geschwindigkeit, Beschleunigung, Trägheit, Kinematik

Elastizitätsmodul von Messing (graph) darstellen?

Leute, ich bin ein bisschen verwirrt. Ich habe hier eine Aufgabe bekommen womit ich einen Graphen erstellen soll mit SciDavis, allerdings bin ich ein bisschen überfordert.

Es soll ja so ein Messing graph sein, also so ein hin her schwingen zwischen starken Anstieg des Graphen und starken Abfall. aber ich weiß halt nicht wie ich es berechnen soll.

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Das ist die Aufgabe:

Ein Messingstab mit einer Gesamtlänge L=(1,001+0,002)m, einer Masse m=(0,9505+0,0001)kg und mit einem Durchmesser von d=(1,210±0,006)cm und entsprechenden R als Radius. Auf der anderen Seite wird ein Gewichte M=(0,500+0,001)kg in unterschiedlichen Abständen L_i, zum Halterungspunkt angehängt und die Auslenkung s des Stabes gemessen Ziel der Messung ist es, das Elastizitätsmodul E des Materials zu bestimmen.

s = 4/(3pi) * (L_{i} ^ 3)/(E * R ^ 4) * g*M

Die Messunsicherheit für L, beträgt Delta L-±0,002m und für die Auslenkung Delta s=+0,1mm

Punkte:

L_i(m). | s(mm)

0,073. | 1,4

0,135. | 3,0

0,221. | 4,8

0,357. | 7,3

0,528. | 11,2

0,715. | 16,1

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Ich habe am Anfang Li und s erstmal als graph dargestellt, es war fast eine lineare Funktion, dann ist mir aber aufgefallen das die y Achse eigentlich nicht s sonder E (Elastizitätsmodul) sein soll.

Ich bin mir nicht sicher wie ich es berechnen soll, ich habe die Formel

s = 4/(3pi) * (L_{i} ^ 3)/(E * R ^ 4) * g*M

Benutzt und s und E verstaucht. Und alles eingesetzt. Ich bekam dann die punkte für E heraus aber ich weiß nicht ob es richtig ist, denn es sieht so ähnlich aus wie ein Exponentialfunktion. Bin ich auf dem richtigen Weg?

Und ich soll übrigens ja auch die Messunsicherheit messen, ich bin schon sowieso etwas verwirrt welche Formeln ich benutzen muss für die Messunsicherheit.

Kann mir wer helfen?

Bewegung, Mathematik, Geschwindigkeit, Wissenschaft, Beschleunigung, Exponentialfunktion, Formel, Mechanik, Messing, Messung, Physik, Unsicherheit, Graphen, Messungen

Gibt es unendliche Geschwindigkeiten?

Die Frage mag jetzt zwar zunächst etwas unlogisch klingen, weil die Relativitätstheorie dagegen spricht und die maximal mögliche Geschwindigkeit in jedem Bezugssystem nun mal Lichtgeschwindigkeit ist was ich auch nicht bezweifle.

Viel mehr ist aber meine Frage so zu verstehen, dass die Definition der Maximalen Geschwindigkeit als Lichtgeschwindigkeit nicht etwa nur an der Definition von Geschwindigkeit an sich geschuldet ist?

Als Beispiel dazu betrachten wir ein Raumschiff welches von der Erde aus zum nächsten Stern Proxima Centauri reist. Es hat dabei im Bezugssystem der Erde eine Geschwindigkeit nahe c.

Die Zeitdilatation führt nun dazu, dass der Beobachter auf der Erde feststellen würde, dass an Bord des Raumschiffs die Zeit beinahe still steht.

An Bord des Raumschiffs würde aufgrund der Längenkontraktion die Strecke zu Proxima Centauri hingegen nahe 0 werden. Anders gesagt für die Person an Bord des Raumschiffes ist die Ankunft beinahe instantan und er ist dabei kaum gealtert. Das ist auch konsistent mit der Beobachtung auf der Erde.

Wenn man nun die Geschwindigkeit aus Sicht des Raumfahrers klassisch errechnen würde wäre er für sich aus gesehen beinahe unendlich schnell gewesen.

Für die Personen auf der Erde vergehen bis zur Ankunft aber natürlich die etwa 4 Jahre die man mit Lichtgeschwindigkeit zu dem Stern brauchen würde (Zwillingsparadoxon).

Nehmen wir nun eine Beschleunigung hinzu so müsste das Raumschiff beliebig lange beschleunigen um beliebig nahe der Lichtgeschwindigkeit zu kommen aus dem Bezugssystem der Erde und die scheinbare Beschleunigung nimmt dabei ab.

Der Raumfahrer selbst hingegen würde hingegen, in seinem System, für die Reise eine konstante Beschleunigung erfahren. Aus klassischer Sicht würde er also auch hier für sich betrachtet beliebig schnell werden.

Was natürlich auch wieder konsistent mit dem oben Genannten ist.

In keinem dieser Beispiele wird lokal relativistisch die Lichtgeschwindigkeit erreicht oder übertreten. Die Unterschiede ergeben sich dann wenn man das ganze am Ende wieder klassisch betrachtet.

Der Grund warum ich eigentlich diese Frage anstoße ist eher, ob so eine Begründung dazu geeignet wäre für Laien so Dinge wie die Reisezeit zu anderen Sternen mit hohen Geschwindigkeiten zu erklären. Da ich es so anschaulicher finde. Viele Stoßen sich am Ende mit der Zeitdilatation oder ähnlichen diese Analogie würde es aber meiner Meinung nach etwas leichter erklärbar machen.

Universum, Astrophysik, Beschleunigung, Lichtgeschwindigkeit, Naturwissenschaft, Physik, Raumfahrt, Relativitätstheorie

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