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bluespirit79
Anmeldungsdatum: 14.10.2005
Beiträge: 7
Wohnort: Hannover
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 bluespirit79 Verfasst am: 18. Okt 2005 11:24 Titel: Kinematik-Aufgabe "Waggon am Abrollberg" |
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Mahlzeit 
Ein Mitstudent und ich kommen einfach nicht auf das Ergebnis vom Dozenten 
Aufgabe:
"Auf einem 30m langen und 6m hohen Abrollberg wird ein abrollender Eisenbahnwaggon von 30t so gebremst, dass er noch eine konstante Abwärtsbeschleunigung von 0,2m/s² hat. Die Fahrwiederstandszahl während der ganzen Bewegung beträgt 0,05."
a.) Skizzieren sie alle interessierenden Kräfte (haben wir!)
b.) Mit welcher konstanten Kraft wird gebremst?
c.) Wie weit rollt der Waggon bis zum Stillstand aus, wenn er am Ende des Ablaufberges die Geschwindigkeit von 12m/s hat und die zusätzliche Bremskraft nicht mehr wirkt?
Wir haben alles mögliche an Formeln ausgetestet (eingesetzt, umgestellt etc.) und kommen nicht auf die Kraft von 38400N bei b.)
und nicht auf die 147m bei c.)
Hat jemand einen Ansatz?!
Super wichtig die Aufgabe 
Thanx  |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. Okt 2005 12:26 Titel: Re: Kinematik-Aufgabe "Waggon am Abrollberg" |
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| bluespirit79 hat Folgendes geschrieben: | Mahlzeit
Ein Mitstudent und ich kommen einfach nicht auf das Ergebnis vom Dozenten |
so kann mans auch probieren g
b) Ist die gesuchte Kraft ist X, dann gilt (offensichtlich) 
0,2m/s²*30t = g*1/5*30t - g*sqrt(1-(1/5)^2)*30t*0.05 -X |
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bluespirit79
Anmeldungsdatum: 14.10.2005
Beiträge: 7
Wohnort: Hannover
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| bluespirit79 Verfasst am: 18. Okt 2005 14:19 Titel: Re: Kinematik-Aufgabe "Waggon am Abrollberg" |
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0,2m/s²*30t = g*1/5*30t - g*sqrt(1-(1/5)^2)*30t*0.05 ???
danke, aber was bedeutet "sqrt"????
sobald ich das weiß, werd ich es mal eintippen... |
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Ari
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.06.2005
Beiträge: 577
Wohnort: Göttingen
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| Ari Verfasst am: 18. Okt 2005 15:28 Titel: |
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beispiel: sqrt{2} stellt die quadratwurzel von 2 dar, für latex  (\sqrt{2})
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"Es gibt Dinge, die den meisten Menschen unglaublich erscheinen, die nicht
Mathematik studiert haben."
Archimedes
TI Voyage 200 |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. Okt 2005 16:05 Titel: |
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leider kommen wir beim eintippen nicht auf die geforderten 38400N...
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. Okt 2005 16:15 Titel: |
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| Anonymous hat Folgendes geschrieben: | leider kommen wir beim eintippen nicht auf die geforderten 38400N...
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jetzt brauchst auch noch ne Erklärung wie mans eintippt ?? |
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navajo
Moderator
Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld
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| navajo Verfasst am: 18. Okt 2005 16:50 Titel: Re: Kinematik-Aufgabe "Waggon am Abrollberg" |
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| Anonymous hat Folgendes geschrieben: |
b) Ist die gesuchte Kraft ist X, dann gilt (offensichtlich)
0,2m/s²*30t = g*1/5*30t - g*sqrt(1-(1/5)^2)*30t*0.05 -X |
Für dich ist es vll offensichtlich, für bluespirit79 aber vermutlich ich eher nicht...
@bluespirit79, ist dir klar warum die Gleichung so aussehen muss? Wichtiger als das richtige Ergebnis ist nämlich den Weg dorthin zu kennen.
| Zitat: | | Hat jemand einen Ansatz?! |
Wenn du die wirkenden Kräfte eingezeichnet hast, dann hast du doch schon selbst einen Ansatz. Du brauchst jeweils noch die Formeln für die einzelnen Kräfte und musst sie dann entsprechend deiner Skizze in Beziehung setzen.
_________________
Das Universum ist 4 Mio Jahre alt, unbewohnt und kreist um die Sonne. |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 19. Okt 2005 10:39 Titel: Re: Kinematik-Aufgabe "Waggon am Abrollberg" |
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| navajo hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Hat jemand einen Ansatz?! |
Wenn du die wirkenden Kräfte eingezeichnet hast, dann hast du doch schon selbst einen Ansatz. Du brauchst jeweils noch die Formeln für die einzelnen Kräfte und musst sie dann entsprechend deiner Skizze in Beziehung setzen. |
@navajo:
wir haben alle relevanten kräfte eingezeichnet und sind folgerndermaßen vorgegangen (vorlage war eine aufgabe aus der technikerschule von vor 2 jahren):
1.) sina = FH/FG = L/H = 30m/6m = 5°
2.) FN = FG*cosa = 30000kg*9,81m/s²*cos5° = 293180 N
3.) Fr = 0,05*FN = 14659 N
4.) Beschleunigungskraft: Fbesch. = m*a =30000kg*0,2m/s² = 6000 N
5.) FH = FG*sina = 30000kg*9,81m/s²*sin5° = 25649,93 N
... aber ich merke schon, dass hier irgendwas nicht stimmt, wenn ich eure formel so sehe
wie kommt denn bei euch die wurzel zustande?!
sqrt(1-0,2²) |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 19. Okt 2005 11:44 Titel: |
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Siehste,
zusammen mit deinen Ansätzen und der geposteten Formel lassen sich, nachdem man endlich verifiziert hat dass die Formel richtig ist,
durch etwas Einfühlung und Vergleich die Fehlerquellen aufspüren.
1.) ... = 30m/6m = 5°
was ist das ?
0,2m/s²*30t == Beschleunigungskraft: Fbesch. (deine 4)
g*1/5*30t = = FH = FG*sina (deine 5)
g*sqrt(1-(1/5)^2)*30t*0.05 == FN*Fr (deine 2 und 3)
... |
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bluespirit79
Anmeldungsdatum: 14.10.2005
Beiträge: 7
Wohnort: Hannover
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| bluespirit79 Verfasst am: 19. Okt 2005 14:24 Titel: |
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| Anonymous hat Folgendes geschrieben: | Siehste,
zusammen mit deinen Ansätzen und der geposteten Formel lassen sich, nachdem man endlich verifiziert hat dass die Formel richtig ist,
durch etwas Einfühlung und Vergleich die Fehlerquellen aufspüren.
1.) ... = 30m/6m = 5°
was ist das ?
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hab den fehler gefunden... habe schon an mir gezweifelt, da wir inna technikerschule mechanik bis zum abwinken gehabt haben
sinus alpha ist nicht 30m/6m sondern 6m/30m! 
(l2=6m = gegenkat. / l1=30m = hypot.) --> nach betrachten des kräftedreiecks!
das ergibt einen winkel von 11,54°, anstatt 5°.
und ein verhältnis von l2/l1 = Fh/FG
somit ergibt sich für die bremskraft (Fbrems):
Fbrems. = Fh - Fr - Fbeschl. = (m*g*l2)/l1- 0,05*m*g*cos11,54 - m*a =
58860N - 14419N - 6000N = 38441 N
dennoch danke für eure hinweise :-)
meine frage aber dennoch:
wie bist du auf die sqrt(1-(1/5)^2 gekommen???? |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 19. Okt 2005 19:40 Titel: |
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| bluespirit79 hat Folgendes geschrieben: |
meine frage aber dennoch:
wie bist du auf die sqrt(1-(1/5)^2) gekommen???? |
das ist der cos(a), zum sin(a) = 1/5 |
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