Autor Nachricht
schnudl
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 18:00    Titel:

m steckt hier im k. ich habs oben auch korrigiert.
Nils Hoppenstedt
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 17:45    Titel:

Qubit hat Folgendes geschrieben:

Allerdings ist hier:


Augenzwinkern


Ups. Danke für den Hinweis. Ich habs oben korrigiert.
Qubit
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 17:40    Titel:

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Ein alternativer Ansatz geht über die Energieerhaltung


Wobei die Energieerhaltung nicht als eine extra gemachte Annahme "vom Himmel fällt", sondern hier aus der von TomS angegebenen Bewegungsgleichung streng folgt:
[..]


Wenn ich die Aufgabe richtig verstehe, ist hier gar nicht x(t) gesucht, sondern x_max (für totale Abbremsung v=0).
Also:

schnudl
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 17:28    Titel:

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Ein alternativer Ansatz geht über die Energieerhaltung


Wobei die Energieerhaltung nicht als eine extra gemachte Annahme "vom Himmel fällt", sondern hier aus der von TomS angegebenen Bewegungsgleichung streng folgt:

Ausgehend von



können wir mit v multiplizieren





Die Linke Seite ist



Also ist die Änderung des Ausdrucks auf der rechten Seite Null. Wir haben also eine Erhaltungsgröße (quasi die Gesamtenergie) gefunden:

TomS
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 17:20    Titel:

Ich denke, die DGL zweiter Ordnung ist hier sogar einfacher zu lösen als das Energie-Integral.
Qubit
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 17:11    Titel:

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Ein alternativer Ansatz geht über die Energieerhaltung:

[..]

Dies kann man nun unter Benutzung von k = m/D nach x1 auflösen.


Das ist wohl der einfachere Weg.
Allerdings ist hier:


Augenzwinkern
Nils Hoppenstedt
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 16:54    Titel:

Ein alternativer Ansatz geht über die Energieerhaltung:

Die Summe aus kinetischer Energie und Federenergie ist gleich der kinetischen Energie des Autos vor dem Aufprall:

1/2mv² + 1/2Dx² = 1/2mv0²

mit der Federhärte D. Ableiten nach der Zeit liefert:

mva + Dxv = 0

und damit

a = -D/m * x

Und wir identifizieren:

k = D/m

Die Stauchung ist maximal, wenn die momentane Geschwindigkeit Null ist. Die erste Gleichung ergibt dann:

1/2Dx1² = 1/2mv0²

Dies kann man nun unter Benutzung von k = D/m nach x1 auflösen.

Viele Grüße,
Nils

Edit: Tippfehler nach Hinweis von Qubit korrigiert
TomS
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 16:42    Titel:

Die Newtonsche Bewegungsgleichung lautet



wobei die Beschleunigung gegeben ist durch



Daraus folgt eine Differentialgleichung.
Simplex21
BeitragVerfasst am: 28. Okt 2021 16:19    Titel: Sich proportional ändernde Bremsverzögerung

Meine Frage:
Hallo,

Ein Wagen fährt auf einen mit Pufferfedern versehenen Prellbock auf. Die momentane Bremsverzögerung a ist der momentanen Stauchung x der Pufferfedern proportional: a=-kx mit k=2*10^3s^(-2).

Nun muss ich berechnen, um welchen Betrag x1 die Federn zusammengestaucht werden, wenn der Wagen 16,2km/h auf den Prellbock auffährt.

Meine Ideen:
Hier kann ich keine Gleichung für gleichmäßig beschleunigte Bewegung nutzen, weil sich die Beschleunigung immer ändert. Wie kann ich das ohne diese machen?

Viele Grüße
Simplex21

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