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fabipfolix
Anmeldungsdatum: 12.05.2018
Beiträge: 5
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 fabipfolix Verfasst am: 12. Mai 2018 09:13 Titel: F = m * v/t - Welches t? |
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Hallo,
für ein Physik Referat möchte ich ausrechnen, wie sehr eine Blockbremse bei einer Achterbahn die Geschwindigkeit verringert.
Mein Ausgangspunkt ist daher natürlich die Geschwindigkeit (v = 30km/h).
Da die Reibung jedoch eine Kraft benötigt müsste ich doch die Geschwindigkeit in eine Kraft umrechnen: 
Nun stoße ich auf das Problem, dass ich hier eine Zeit benötige.
Welche Zeit ist das?
Schonmal Danke für eure Antworten! |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 12. Mai 2018 09:22 Titel: Re: F = m * v/t - Welches t? |
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Hallo,
| fabipfolix hat Folgendes geschrieben: |
Da die Reibung jedoch eine Kraft benötigt müsste ich doch die Geschwindigkeit in eine Kraft umrechnen:
Nun stoße ich auf das Problem, dass ich hier eine Zeit benötige.
Welche Zeit ist das?
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Die Formel lautet: 
 ist der Geschwindigkeitsunterschied, der in der Zeit  erreicht wird. Das  bezeichnet den Unterschied  bzw.  zwischen zwei Geschwindigkeiten bzw. Zeiten.
Wenn die Erklärung nicht weiterhilft, müsstest Du Dein Problem vielleicht genauer beschreiben. Dann könnte ich spezieller darauf eingehen.
Viele Grüße
Michael |
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fabipfolix
Anmeldungsdatum: 12.05.2018
Beiträge: 5
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| fabipfolix Verfasst am: 12. Mai 2018 09:46 Titel: |
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Hallo,
Wirklich mehr verstanden habe ich leider nicht, dass es sein muss war mir durchaus auch bewusst, doch dann stellt sich auch wieder die Frage, was ist  und  Ebenso auch für t.
Also erkläre ich nochmal ein wenig genauer:
Ich möchte eine Reibbremse bei einer Achterbahn berechnen. Hierbei drückt an einem bestimmten Teil der Stelle eine Bremse auf den Wagen, dadurch wird er per Reibung gebremst.
Da die Formel der Gleitreibung  eine Kraft benötigt, muss ich meine Geschwindigkeit in eine Kraft umrechnen.
Meine Eintrittsgeschwindigkeit in die Bremse soll 30km/h betragen und vor dem Eintritt konstant sein. ( ?)
Die Masse beträgt 1t.
Nun fehlt noch die Zeit. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 12. Mai 2018 09:58 Titel: |
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Was willst Du eigentlich genau wissen? Welche Grössen sind gegeben und welche ist gesucht? |
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fabipfolix
Anmeldungsdatum: 12.05.2018
Beiträge: 5
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| fabipfolix Verfasst am: 12. Mai 2018 10:09 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Was willst Du eigentlich genau wissen? Welche Grössen sind gegeben und welche ist gesucht? |
Ich möchte F ausrechnen, dafür benötige ich jedoch t. Allerdings habe ich kein t und weiß auch nicht, was das für ein t sein müsste.
Kann ich eine andere Formel anstatt t einsetzen? Kann ich es mir ausdenken? |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 12. Mai 2018 10:19 Titel: |
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Hallo,
| fabipfolix hat Folgendes geschrieben: |
Meine Eintrittsgeschwindigkeit in die Bremse soll 30km/h betragen und vor dem Eintritt konstant sein.
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Ok, dann ist  und wir wählen der Einfachheit halber  .
Wenn Du jetzt wissen willst, wie groß die (mittlere) Kraft in der ersten Sekunde war, dann setzt Du  . (Wolltest Du die mittlere Kraft der ersten 5 Minuten haben, würdest Du  setzen.)
Wir bleiben bei . Um die Kraft zu berechnen, misst Du nun die Geschwindigkeit  , die das bewegte Objekt zum Zeitpunkt  hat. Wenn Du dann noch die Masse hast, kannst Du alles ineinander einsetzen.
Viele Grüße
Michael |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 12. Mai 2018 10:42 Titel: |
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| fabipfolix hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Was willst Du eigentlich genau wissen? Welche Grössen sind gegeben und welche ist gesucht? |
Ich möchte F ausrechnen, dafür benötige ich jedoch t. Allerdings habe ich kein t und weiß auch nicht, was das für ein t sein müsste.
Kann ich eine andere Formel anstatt t einsetzen? Kann ich es mir ausdenken? |
Natürlich benötigt man die Bremsszeit, denn ja kürzer diese sein soll, desto grösser ist die notwendige Bremskraft.
Desto kürzer ist auch der Bremsweg, wie Du mit Deinem Fahhrad oder Auto leicht ausprobieren kannst. |
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fabipfolix
Anmeldungsdatum: 12.05.2018
Beiträge: 5
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| fabipfolix Verfasst am: 12. Mai 2018 11:30 Titel: |
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Dann zu meiner hoffentlich letzten Frage:
Stimmt diese Formel jetzt so?
Damit will ich die Geschwindigkeit nach dem Verlassen der Bremse berechnen.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 12. Mai 2018 13:18 Titel: |
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| fabipfolix hat Folgendes geschrieben: | Dann zu meiner hoffentlich letzten Frage:
Stimmt diese Formel jetzt so?
Damit will ich die Geschwindigkeit nach dem Verlassen der Bremse berechnen.
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Das das nicht stimmen kann, sieht man an der Einheit des Ergebnisses.
Ist das die Einheit von v? |
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fabipfolix
Anmeldungsdatum: 12.05.2018
Beiträge: 5
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| fabipfolix Verfasst am: 12. Mai 2018 13:44 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: |
Das das nicht stimmen kann, sieht man an der Einheit des Ergebnisses.
Ist das die Einheit von v? |
Stimmt, aber wo liegt der Fehler? |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 12. Mai 2018 13:47 Titel: |
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@fabipfolix
So wie ich das verstehe, drücken die Blöcke der Blockbremse gegen eine Schiene (oder wie auch immer dieses Bauteil heißen soll) am Wagen. Der Wagen selber bewegt sich auf Rollen. Die Rollreibung sollte hier wohl vernachlässigt werden, da die Rollen nicht blockiert werden. Du brauchst somit die Anpresskraft der Blöcke gegen die Schiene um die Reibkraft aus:
zu ermitteln. Dann kannst du die Verzögerung aus:
berechnen. Mit der Verzögerung a kannst du dann die Bremsdauer ausrechnen, die der Wagen braucht um von einer Anfangsgeschwindigkeit zum Stillstand abgebremst zu werden:
Wenn du aber die Bremsdauer misst und die Anpresskraft ermitteln willst, kannst du dann umgekehrt vorgehen. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 13. Mai 2018 06:54 Titel: |
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Hallo,
| fabipfolix hat Folgendes geschrieben: | Stimmt diese Formel jetzt so?
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Nein, es gilt -- wie oben bereits erwähnt -- die Gleichung:
.
bzw.
 .
Sie gilt unter der Annahme einer konstanten Bremskraft.
Wenn Du die Endgeschwindigkeit erhalten willst, musst Du diese Gleichung nach umstellen.
Viele Grüße
Michael |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Mai 2018 12:23 Titel: |
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Mir scheint, dass der Begriff der "Blockbremse bei einer Achterbahn" bislang noch nicht genügend Berücksichtigung erfahren hat. Auf einer Achterbahn fahren mehrere Züge gleichzeitig. Aus Sicherheitsgründen ist die gesamte Strecke in "Blöcke" eingeteilt. Die Geschwindigkeit jedes Zuges muss nun so gesteuert werden, dass er erst dann in den nächsten Block einfahren kann, wenn der vorausfahrende Zug diesen Block verlassen hat (das ist dasselbe Prinzip wie bei der Deutschen Bahn). Insofern sollte der Fragesteller deutlich machen, in welchem Zusammenhang und für welches Szenario er seine Frage gestellt hat. Oder will er nur die beiden Gleichungen für die gleichmäßig beschleunigte (bzw. verzögerte) Bewegung gesagt bekommen? Gegen eine gleichmäßige Verzögerung spricht allerdings seine Annahme unterschiedlicher Kräfte zum Beginn und zum Ende des Bremsvorgangs. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 13. Mai 2018 17:38 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
| fabipfolix hat Folgendes geschrieben: | Stimmt diese Formel jetzt so?
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Nein, es gilt -- wie oben bereits erwähnt -- die Gleichung:
.
bzw.
.
Sie gilt unter der Annahme einer konstanten Bremskraft.
Wenn Du die Endgeschwindigkeit erhalten willst, musst Du diese Gleichung nach umstellen
Viele Grüße
Michael |
@fabipolix
MIt
kann der Bremsweg berechnet oder vorgegeben wqerden |
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