Wie aus Beschleunigung die Geschwingigkeit ermitteln?

rintintin · Anmeldungsdatum: 11.06.2010 Beiträge: 3

Hallo Physiker,

ich habe folgendes Problem:

Für eine Studienarbeit habe ich den Beschleunigungsverlauf eines Erdbebens bekommen - also Beschleunigung pro zeit. Nun soll ich aus der Beschleunigung die Geschwindigkeit und Auslenkung berechnen. Hat jemand vielleicht einen Tipp für mich wie ich das anstellen könnte?

Gruß

rintintin

MBS · Anmeldungsdatum: 08.11.2009 Beiträge: 8

die geschwindigkeit ist das integral vom beschleunigungsverlauf über die zeit.

rintintin · Anmeldungsdatum: 11.06.2010 Beiträge: 3

für die ersten Antworten. So weit war, bzw. bin ich auch schon. Die Beschleunigung ist allerdings bei einem Erdbeben nich konstant. So müsste ich jeden Zeitschritt integrieren und das würde bei über 3000 Werten ziemlich lange dauern. Vielleicht kennt jemand ein Programm mit dem das schneller von statten gehen könnte.

Gruß

rintintin

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

ganz klassisch: graph auf millimeterpapier ausplotten, ausschneiden... und waegen

gruss

ingo

MBS · Anmeldungsdatum: 08.11.2009 Beiträge: 8

ja du müsstest halt auch mal bissl konkreter werden in deiner Beschreibung. Bis jetzt hast du noch nicht allzuviel preisgegeben von deiner Aufgabe... Was ist denn nun genau gegeben?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich würde vorschlagen, so etwas könntest du dir sicher zum Beispiel in Form einer Excel-Tabelle programmieren.

Du kennst die Beschleunigung während des ersten Zeitschrittes, und setzt Anfangsposition und Anfangsposition als gegeben voraus (wahrscheinlich jeweils Null, oder?).

Dann kannst du ausrechnen, was die Geschwindigkeit und die Position nach diesem ersten Zeitschritt sind, denn den zeitlichen Abstand zwischen deinen Beschleunigungsmesspunkten kennst du ja aus deinen Daten.

Und von da geht das Spielchen weiter für den zweiten Zeitschritt: Anfangsposition und Anfangsgeschwindigkeit dafür sind nun bekannt (da eben ausgerechnet), du kennst die Beschleunigung während dieses zweiten Zeitschrittes aus deinen Daten, und daraus kannst du die Position und die Geschwindigkeit nach dem zweiten Zeitschritt berechnen. Und so weiter.

Dazu musst du also im Wesentlichen einfach nur die Formeln für diese Berechnungen so sauber allgemein aufstellen und (zum Beispiel in Excel) eingeben beim Programmieren, dass die Rechnung mit dieser Formel für jeden der Zeitschritte funktioniert.

Falls du das statt mit Excel zum Beispiel lieber mit einem selbstgeschriebenen Programm machen möchtest, würde man die Berechnungsschritte wohl am einfachsten in einer Schleife machen, die so oft abgearbeitet wird, bis das Ende der Zeitachse in deinen Daten erreicht ist.

Sieht das für dich nach einem machbaren Arbeitsprogramm aus?

rintintin · Anmeldungsdatum: 11.06.2010 Beiträge: 3

vielen Dank für eure Antworten und sorry dass ich die Infos nur immer so stückchenweise rausgelassen habe. Die Idee mit Excel hatte ich auch schon und habe das auch so programmiert nur passt das Ergebniss nicht.

Folgend sind mal die ersten 0,3 Sekunden des Bebens abgebildet. Erste Spalte: Sekunden; Zweite Spalte: Beschleunigung in g; dritte Spalte: Geschwindigkeit in cm/s. Ich komme einfach nicht auf die Ergebnisse der Geschwindigkeit die mir das Programm berechnet. Die angegebenen Ergebnisse der Geschwindigkeit kommen von einem Programm das ich nutze und nicht von mir selbst!!!!!

sec. a(g) v(cm/sec)

0 0 0
0,02 0 0,019608546
0,039999999 -4,64E-19 0,033557087
0,059999999 -7,94273E-12 0,041348968
0,079999998 -5,69403E-08 0,055648685
0,099999994 -1,52798E-05 0,058461361
0,119999997 -0,000478104 0,056778979
0,140000001 -0,002566792 0,042465433
0,159999996 -0,001997529 -0,009398093
0,179999992 -0,000490851 -0,033115827
0,199999988 -0,001844638 -0,077067725
0,219999999 0,000232532 -0,136101589
0,239999995 0,00026155 -0,167910919
0,25999999 -0,001474833 -0,200773403
0,280000001 0,000630496 -0,228189752
0,299999982 0,002106631 -0,20978485

Gruß

rintintin