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Brembeschleunigung in bestimmter Sekunde
 
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Java The Hutt
Gast





Beitrag Java The Hutt Verfasst am: 21. Okt 2018 10:17    Titel: Brembeschleunigung in bestimmter Sekunde Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Guten Tag!

Im Physikmodul wurde folgende Aufgabe gestellt:

Ein PKW, der mit 72 km/h fährt, bremst vor einer Gefahrenstelle und verringert seine Geschwindigkeit innerhalb von 5 s gleichmäßig auf 18 km/h. Wie groß sind die Bremsbeschleunigung und der Weg, der in der fünften Sekunde zurück gelegt wird? (Lösung: a = -3 m/s, s5 = 6,5 m)



Meine Ideen:
a (Brembeschleunigung konnte ich schon berechnen.

.

Ist dieser Ansatz richtig? Die Brembeschleunigung ist gleichmäßig, daher spielt keine Rolle, in welcher Sekunde die Bremsbeschleunigung gefragt ist, richtig?

Jetzt fehlt mir der Lösungansatz für die 5. Sekunde. Ich vermute es ist ähnlich wie das Beispiel einer Wurfparabel, jedoch konnte ich mir keine Formel überlegen, die mir weiterhilft.

Lieben Gruß!
autor237



Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509

Beitrag autor237 Verfasst am: 21. Okt 2018 13:47    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Zu Teil a:
Zahl ist richtig, aber die Einheit muss m/s^2 sein. Da die Bewegung gleichmäßig ist, ist die Beschleunigung konstant und somit zu jedem Zeitpunkt gleich -3 m/s^2.

Zu Teil b:

Nimm dir die Orts-Zeit-Funktion für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung und setz die gegebenen Werte ein.
Physikamateur



Anmeldungsdatum: 21.10.2018
Beiträge: 16

Beitrag Physikamateur Verfasst am: 21. Okt 2018 16:40    Titel: Antworten mit Zitat

Leider komme ich damit noch nicht weiter. Kannst du mir bitte weiter auf die Sprünge helfen?

Die Orts-Zeit-Funktion ist:



Werte eingesetzt:
t = 5 (5. Sekunde)
a = -3m/s^2



autor237



Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509

Beitrag autor237 Verfasst am: 22. Okt 2018 06:35    Titel: Antworten mit Zitat

Nein. Die Orts-Zeit-Funktion ist:



Da der PKW sich ja vorher mit 72 km/h bewegt und nicht aus dem Stand aus beschleunigt.

Für a dann -3 m/s^2 einsetzen.
Physikamateur



Anmeldungsdatum: 21.10.2018
Beiträge: 16

Beitrag Physikamateur Verfasst am: 22. Okt 2018 10:02    Titel: Antworten mit Zitat

autor237 hat Folgendes geschrieben:
Nein. Die Orts-Zeit-Funktion ist:



Da der PKW sich ja vorher mit 72 km/h bewegt und nicht aus dem Stand aus beschleunigt.

Für a dann -3 m/s^2 einsetzen.




= 12.5?
Ergebnis vom Professor ist 6.5 in der 5. Sekunde Big LaughD
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 22. Okt 2018 10:30    Titel: Antworten mit Zitat

@Physikamateur
Berechne zunächst die Geschwindigkeit nach t1=4 s:



Dann ist der Weg, der in einer weiteren Sekunde (t2=1s) zurückgelegt wird:



v1 eingesetzt, ergibt



Zahlenwerte und Einheiten einsetzen. Fertig.

Alternativ zur Weg-Zeit-Beziehung kannst Du auch den Energieerhaltungssatz anwenden:





Da kommt natürlich dasselbe raus.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5874
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 22. Okt 2018 10:51    Titel: Antworten mit Zitat

Ganz einfach:



autor237



Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509

Beitrag autor237 Verfasst am: 23. Okt 2018 06:40    Titel: Antworten mit Zitat

Physikamateur hat Folgendes geschrieben:




= 12.5?
Ergebnis vom Professor ist 6.5 in der 5. Sekunde Big LaughD


Zunächst ergeben sich bei deiner Berechnung nicht 12,5 m und dann musst du
schon die Differenz zwischen dem Ort bei 5 s und dem Ort bei 4 s berechnen um den zurückgelegten Weg in der 5-ten Sekunde zu ermitteln. Wie Mathefix vorgerechnet hat.

Um die richtige Formel zu wählen, empfehle ich dir von der allgemeinen Formel für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung auszugehen und diese dann auf die gegebene Aufgabenstellung anzupassen. Bei Bewegung auf vorgegebener Bahnkurve ist es:



Wenn man den Ursprung der Zeitkoordinate im Moment des Beginns des Bremsvorgangs setzt, dann folgt t_0=0 und wenn man den Ursprung der Ortskoordinate dort setzt, wo der PKW sich befindet, wenn der Bremsvorgang beginnt, dann folgt s_0=0. Mit der Anfangsgeschwindigkeit und einer Beschleunigung ungleich Null folgt somit:



durch Ableiten nach der Zeit, erhält man die Geschwindigkeit:



Mit diesen beiden Formeln, kannst du die beiden Teilaufgaben lösen.
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