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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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 Physinchen Verfasst am: 01. Nov 2010 18:47 Titel: Ausschlagwinkel während des Bremsvorgangs |
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Meine Frage:
Ich komme mit einer meiner Übungsaufgaben überhaupt nicht weiter und habe auch keinen Ansatz :(
Ein Wagen wird mit 20 m/s auf ebener Strecke mit konst. Beschleunigung in fünf Sekunden zum Stehen gebracht. Eine Bleikugel der Masse m, die an einem Faden an der Decke des Wagens aufgehängt ist, wird dabei aus der Senkrechten ausgelenkt.
a) bestimmen sie den Ausschlagwinkel während des Bremsvorgangs
b) Wird der Faden daei stärker beansprucht - um wie viel prozent
c) In dem Wagen sitzt eine Kind mit einem Heliumballon. Wird der Ballon auch ausgelenkt? In welche Richtung?
Meine Ideen:
Ich habe nur bei c) die Idee, es über die Dichte des Ballons im Bezug auf die Dichte der Luft zu versuchen... |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 01. Nov 2010 18:53 Titel: |
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Hallo,
also aus der Geschwindigkeit und der Zeit kannst du die Bremsbeschleunigung berechnen.
Hast du für die Länge des Fadens und die Masse der Kugel angaben zur Verfügung stehen?
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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| Physinchen Verfasst am: 01. Nov 2010 18:58 Titel: |
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Ich habe leider keine Angaben für Faden oder Masse.
a= 4 m/s^2, oder? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Nov 2010 01:01 Titel: |
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Mach Dir 'ne Skizze, dann siehst Du sofort die Antworten zumindest zu a) und b).
Und lass' Dich von planck1885 nicht verwirren. Er stellt häufiger solche Fragen, deren Antworten man nicht braucht.
4m/s² sind richtig. |
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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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| Physinchen Verfasst am: 02. Nov 2010 09:51 Titel: |
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Habe mir eine Skizze erstellt und bin dabei auf ein rechtw. Dreieck gestoßen. Um den Winkel herauszubekommen fehlt mir aber definitiv etwas, daher glaube ich, dass mein Ansatz falsch ist. Hättest Du vll. einen anderen Denkansatz für mich? |
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Brot
Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden
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| Brot Verfasst am: 02. Nov 2010 10:09 Titel: |
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| Physinchen hat Folgendes geschrieben: | | Habe mir eine Skizze erstellt und bin dabei auf ein rechtw. Dreieck gestoßen. |
Hast du die Möglichkeit, deine Skizze hier einzustellen? |
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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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| Physinchen Verfasst am: 02. Nov 2010 10:53 Titel: |
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Habe leider nicht die Möglichkeit dazu.
Versuche es mal zu beschreiben.
Also das Dreieck gestaltet sich wie folgt:
ich habe eine 100m lange strecke AB.
daran schließt sich ein rechter Winkel an bei A.
an Punkt C des Dreiecks befindet sich mein gesuchter winkel, da die Strecke BC die auslenkung des Fadens widerspiegelt. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Nov 2010 11:02 Titel: |
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Ich glaube nicht, dass eine 100m lange Auslenkungsstrecke im Fahrzeug Platz hat. Nein, das Dreieck besteht aus der waagrechten Auslenkung der am faden hängenden Kugel, der Länge des Fadens und der Vertikalen vom Aufhängepunkt nach unten. Und nun schaust du, welche Kräfte auf die Bleikugeln wirken. Das ist einmal die Trägheitskraft m*a in horizontaler Richtung, wobei a die errechnete Bremsbeschleunigung ist, und die Gewichtskraft m*g senkrecht nach unten. Die Resultierende dieser beiden Kräfte wirkt genau in Richtung des ausgelenkten Fadens. Da kannst Du jetzt eine Funktion des Auslenkwinkels mit Hilfe der beiden Kräfte erkennen. Welche? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 02. Nov 2010 12:53 Titel: |
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@GvC,
es ist doch aber richtig, dass man die Bremsbeschleunigung berechnen muss, oder?
Denn daraus kann man dann ja die Bremskraft berechnen.
=\frac{F}{F_G})
=\frac{m*a}{m*g})
daraus folgt:
=\frac{a}{g})
Dies wird nach alpha hin aufgelöst.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Nov 2010 13:43 Titel: |
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| planck1885 hat Folgendes geschrieben: | @GvC,
es ist doch aber richtig, dass man die Bremsbeschleunigung berechnen muss, oder?
Denn daraus kann man dann ja die Bremskraft berechnen.
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Dagegen hatte ich auch gar keine Einwände. Ich hatte nur von Deinen Fragen gesprochen, deren Beantwortung zur Lösung der Aufgabe nicht erforderlich ist. Deine Fragen bezogen sich auf die Länge des Fadens und die Masse der Kugel. Du hast jetzt selbst gezeigt, dass Du diese Angaben nicht benötigst, um den Auslenkwinkel zu bestimmen. Im Übrigen hättest Du doch Physinchen lieber selbst drauf kommen lassen können. Er/sie soll doch auch was lernen.
OT
Mich hat immer schon mal interessiert, was Du am Jahr 1885 im Leben des Max Planck Besonderes findest, dessen Namen Du Dir als Username zugelegt hast. |
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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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| Physinchen Verfasst am: 02. Nov 2010 22:26 Titel: |
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Danke für eure Hilfe!
Ich habe mir jetzt selbst eine gute Skizze gezeichnet, mit der man leicht auf den tan kommt. FÜr den Winkel habe ich nun etwa 22,183° raus.
Für den aufgabenteil b würde ich nun versuchen F res im bezug auf die Trägheitskraft auszurechnen, allerdings fehlt mir die Masse dazu, daher ist dies wohl der falsche weg.
könntet ihr mir einen Hinweis geben, ob ich richtig liege oder nicht? |
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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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| Physinchen Verfasst am: 02. Nov 2010 22:27 Titel: |
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oder kann ich auch einfach 1- a/g= 59,23% nehmen? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Nov 2010 02:12 Titel: |
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| Physinchen hat Folgendes geschrieben: | | oder kann ich auch einfach 1- a/g= 59,23% nehmen? |
Das ist jetzt aber nur geraten. Und natürlich falsch. Vielleicht solltest Du Dir erstmal klar darüber werden, was "prozentuale Änderung" (manche nennen es auch relative Änderung) bedeutet, nämlich absolute Änderung dividiert durch Anfangswert. Die absolute Änderung ist die Fadenkraft bei Auslenkung minus Fadenkraft ohne Auslenkung. Der Anfangs- oder auch Ausgangswert ist natürlich die Fadenkraft ohne Auslenkung.
Nun siehst Du aus Deiner Skizze, dass die Fadenkraft bei Auslenkung gerade gleich der geometrischen Summe der Trägheitskraft und der Gewichtskraft ist (Pythagoras). Ohne Auslenkung ist der Faden natürlich nur mit der Gewichtskraft belastet. Damit solltest Du jetzt eigentlich zurechtkommen. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 03. Nov 2010 07:40 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Mich hat immer schon mal interessiert, was Du am Jahr 1885 im Leben des Max Planck Besonderes findest, dessen Namen Du Dir als Username zugelegt hast. |
Das war eigentlich nur ein Tippfehler. Ich wollte natürlich Planck1858 heißen, da Max Planck in diesem Jahr geboren ist. Warum ich mich für diesen Usernamen entschieden habe, war der das mich die Person Planck schon lange fasziniert hat. Für mich hat er genausoviel geleistet wie z.B. Albert Einstein.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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Physinchen
Anmeldungsdatum: 01.11.2010
Beiträge: 12
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| Physinchen Verfasst am: 03. Nov 2010 15:37 Titel: |
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Dankeschön!
Ich habe jetzt 7,99% raus, und dies scheint mir auch realistsch im Hinblick auf den kleinen auslenkwinkel.
Hoffe das stimmt mit euren ergebnissen überein.
Liebe Grüße |
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