| Autor |
Nachricht |
Rutscher
Gast
|
 Rutscher Verfasst am: 29. Apr 2009 15:31 Titel: Endgeschwindigkeit bei Rutschbahn mit Reibung |
 |
|
Die Aufgabe:
Ein Kind (m=23kg) rutscht auf einer Rutschbahn von 3m hinab. am ende der Bahn ist ein s=30cm langes horizontales Stück, welche 30cm über dem boden liegt.
Der Neigungswinkel der Bahn beträgt 30° der Reibungskoeffizient 0,4.
Berechne die Geschwindigkeit des Kindes am Ende der Bahn.
Meine Idee:
1.Ansatz:
Ich betrachte die Schräge als einen Teil der Bewegung bestimme über die Kräfte die Beschleunigung und damit die Geschwindikeit bevor die Bahn horizontal wird.
Danach bestimme ich die Beschleunigung für die horizontale, dies muss wegen der Reibung negativ sein. Jedoch komme ich zu dem Schluss das das Kind auf der horizontalen liegen bleibt. Was aber nicht sein kann (weitere Aufgabenteile)
Deshalb vermute ich das ich mit der gleichmäßig beschleunigten Bewegung hier nicht weiterkomme, da diese nicht in die Ruhe oder aus der Ruhe verläuft.
Oder kann man diesen Ansatz so anpassen, das man ihn verwenden kann?
2. Ansatz:
eingesetz ergibt sich dann:
 \frac{2,7}{sin30°} m + \mu g s m)
Wobei  die länge der schrägen ist.
passt der ansatz? |
|
 |
isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
|
| isi1 Verfasst am: 29. Apr 2009 16:03 Titel: Re: Rutschabahn mit Reibung |
|
|
| Rutscher hat Folgendes geschrieben: | Ein Kind (m=23kg) rutscht auf einer Rutschbahn von 3m hinab. am ende der Bahn ist ein s=30cm langes horizontales Stück, welche 30cm über dem boden liegt.
Der Neigungswinkel der Bahn beträgt 30° der Reibungskoeffizient 0,4.
Berechne die Geschwindigkeit des Kindes am Ende der Bahn. |
Der Energieansatz ist schon richtig:
Reibungsenergie
* 0,4 * 23 * 0,81 * cos(30) + 0,3 * 0,4 * 23 * 9,81 = 270,7 J )
Bleiben für
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
|
|
rutscher
Gast
|
| rutscher Verfasst am: 29. Apr 2009 16:31 Titel: |
|
|
naja ich hatte alles in meinen ansatz eingesetzt, dann m rausgekürzt und bin aber auf v=3,73m/s gekommen.
ich hatte dann:
} * cos(30°)-0,4* 0,3m ) =v^2)
müsste doch auch passen oder?
Warum rechnest du 2,7/cos(30), da bekommst doch nicht die Länge der rutsche sondenr nur die x-Länge der Rutsche oder?
PS: in der Aufgab steht wenn man es nicth lösen kann soll man mit 6m/s weiterrechnen...[/latex] |
|
|
isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
|
| isi1 Verfasst am: 29. Apr 2009 17:54 Titel: |
|
|
| rutscher hat Folgendes geschrieben: | naja ich hatte alles in meinen ansatz eingesetzt, dann m rausgekürzt und bin aber auf v=3,73m/s gekommen.
ich hatte dann:
müsste doch auch passen oder?
Warum rechnest du 2,7/cos(30), da bekommst doch nicht die Länge der rutsche sondenr nur die x-Länge der Rutsche oder?
PS: in der Aufgab steht wenn man es nicth lösen kann soll man mit 6m/s weiterrechnen...[/latex] |
Ja, rutscher, Du hast natürlich recht, Länge der Schräge = 2,7m/sin(30°).
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
|
|
rutscher
Gast
|
| rutscher Verfasst am: 29. Apr 2009 18:36 Titel: |
|
|
|
dann wundert mich noch viel merh der hinweis, dass wenn man den aufgabneteil nciht lösen kann, das man mit 6m/s weiterrechnen soll, abe rmei ergebis müsste dann doch stimmen oder |
|
|
isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
|
| isi1 Verfasst am: 30. Apr 2009 07:17 Titel: |
|
|
| rutscher hat Folgendes geschrieben: | | dann wundert mich noch viel merh der hinweis, dass wenn man den aufgabneteil nciht lösen kann, das man mit 6m/s weiterrechnen soll, abe rmei ergebis müsste dann doch stimmen oder |
Machte mich auch stutzig, Rutscher,
vielleicht ist das µ nur
} + 0,3m} = 0,543-0,0102\cdot v^2 = 0,174 )
Was bei Wasserschmierung möglich wäre.
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 30. Apr 2009 10:22 Titel: Re: Rutschabahn mit Reibung |
|
|
| Rutscher hat Folgendes geschrieben: | | Ein Kind (m=23kg) rutscht auf einer Rutschbahn von 3m hinab. am ende der Bahn ist ein s=30cm langes horizontales Stück, welche 30cm über dem boden liegt. Der Neigungswinkel der Bahn beträgt 30° der Reibungskoeffizient 0,4. Berechne die Geschwindigkeit des Kindes am Ende der Bahn. |
Die Masse dürfte keine Rolle spielen. Wasserrutsche halte ich wegen des Textes ("über der Erde") für problematisch. Unklar ist, ob das abschließende Stück zur "Bahn" gehört oder angefügt ist. (Warum nicht nach der Masse noch eine überflüssige Angabe?) Und inzwischen grübele ich schon, ob die Bahn 3 m lang oder hoch ist. Mit den 6 m/s kann ich ebenfalls nichts anfangen.
Lassen sich diese technischen Feinheiten beim Fragesteller klären? Ansonsten befürchte ich hier ein lustiges Ratespiel.
Schlage als "Sparvariante" vor: s = 3 m, alpha = 30°, µ = 0,4. Gibt eine resultierende Beschleunigung von
a = g ( sin alpha - µ cos alpha) bzw. v^2 = 2 s a; v = 3 m/s.
Gruß F. |
|
|
isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
|
| isi1 Verfasst am: 30. Apr 2009 10:27 Titel: Re: Rutschabahn mit Reibung |
|
|
| franz hat Folgendes geschrieben: | | Wasserrutsche halte ich wegen des Textes ("über der Erde") für problematisch. |
Wir haben so eine, Franz,
natürlich ist sie über der Erde, nur läuft ständig Wasser herunter, was die Badehose schont, und am Ende fliegt man ins Wasserbecken.
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
|
|
rutscher
Gast
|
| rutscher Verfasst am: 02. Mai 2009 13:47 Titel: |
|
|
Hallo nochmal
also der Reibungskoeefizient ist laut Aufgaben text wirklich 0,4.
der Startpuntk des Kindes ist 3m über dem Boden, das letzte gerade Stück 30cm über dem Boden.
Ich tippe aber das sich die Aufgabe bei der Besprechung klären wird, für mich sind einfahc die 6m/s unlogisch!
ich halte euch auf dem Laufenden! |
|
|
lambda
Anmeldungsdatum: 27.11.2007
Beiträge: 33
|
| lambda Verfasst am: 02. Mai 2009 15:13 Titel: |
|
|
| rutscher hat Folgendes geschrieben: |
der Startpuntk des Kindes ist 3m über dem Boden
|
Nein ist er nicht. Die Rutschbahn ist 3m lang. Die Höhe wäre dann \cdot 3m) .
Dann kann man die Geschwindigkeit mit dem Ansatz von Franz oder durch EE erhalten. |
|
|
rutscher
Gast
|
| rutscher Verfasst am: 02. Mai 2009 16:37 Titel: |
|
|
Nein die Rutschbahn hat am höchsten Punkt vom Boden die HÖHE 3m, ohne wenn und aber! Bei der Aufgabe ist sogar eine Zeichnung dabei!
Wenn dann das Rutschenende 30cm über dem Boden ist, dann ist die Strecke die gerutscht wird eben } ) |
|
|
isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
|
| isi1 Verfasst am: 02. Mai 2009 16:38 Titel: |
|
|
| lambda hat Folgendes geschrieben: | Nein ist er nicht. Die Rutschbahn ist 3m lang. Die Höhe wäre dann .
Dann kann man die Geschwindigkeit mit dem Ansatz von Franz oder durch EE erhalten. |
Guter Ansatz, So könnte man die Aufgabe auch verstehen.
Grob gerechnet würde ich allerdings sagen, dass dann die Endgeschwindigkeit noch niedriger ist.
Haste mal gerechnet?
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
|
|
lambda
Anmeldungsdatum: 27.11.2007
Beiträge: 33
|
| lambda Verfasst am: 02. Mai 2009 17:17 Titel: |
|
|
| isi1 hat Folgendes geschrieben: |
Grob gerechnet würde ich allerdings sagen, dass dann die Endgeschwindigkeit noch niedriger ist.
|
Ja, wenn ich mich nicht verrechnet habe, kommt dann für  raus.
Aufgabentechnisch wäre die Aufgabe mit den gegebenen Werten erfüllt. |
|
|
rutscher
Gast
|
| rutscher Verfasst am: 04. Mai 2009 19:37 Titel: |
|
|
Also die 3,73m/s stimmen, das Zwischenergebnis in der AUfgabe mit 6m/s war falsch.
Damit stimmt der Ansatz über die Energien |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
