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ABCDEFG123
Gast
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 ABCDEFG123 Verfasst am: 22. Apr 2020 20:09 Titel: Pkw fährt auf Laster auf |
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Meine Frage:
Auf einer Waagerechten Straße fährt ein PKW mp=1200kg mit vp=80km/h auf einen vor ihm fahrenden Kleinlaster ml=9000kg auf. Die beiden Fahrzeuge verkeilen sich ineinander und rutschen anschließend noch 5m weiter. u gleit = 0,8
a) welche rutsch Geschwindigkeit haben die Fahrzeuge nach dem Unfall?
b) wie groß ist die mittlere Verzögerung während des rutsch Vorgangs?
c) wie groß ist die maximale Bremsleistung?
d) Welche Geschwindigkeit hatte der Kleinlaster vor dem Zusammenstoß?
e) Wie groß war der Kraftstoß beim Aufprall?
f) Wie viel Prozent der anfänglichen Energie der beiden Fahrzeuge verbleibt als Kinetische Energie, wie viel Prozent wird in Verformung/Wärme-Energie, wie viel in Reibungsenergie umgewandelt?
Meine Ideen:
zu a) ich habe Ekin=Ereib gleichgesetzt und nach v aufgelöst, das Ergebnis ist 8,94m/s.
b) Ich weiß hier nicht wie ich vorgehen soll. Ich wollte die Formel v²-v0²/2*a verwenden, doch was setze ich für a ein? Wie kann ich a berechnen ohne das ich t gegeben habe?
c) Ich weiß das P=E/t ist, aber nun habe ich t wieder nicht gegeben.
d) Hier habe ich (mp+ml)*vp=ml*vl und dies nach vp al aufgelöst und kam auf 51,85m/s. Ich weiß jedoch nicht ob es richtig ist da ich keine Lösungen habe.
e) Hier habe ich keine Ahnung wie ich vorgehen soll.
f) Und hier genauso.
Ich hoffe ihr könnt mir Helfen, danke im vor raus  |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 22. Apr 2020 20:42 Titel: |
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| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | b) Ich weiß hier nicht wie ich vorgehen soll. Ich wollte die Formel v²-v0²/2*a verwenden, ... |
Das ist keine Formel, sondern nur ein Ausdruck. Eine Formel sollte zumindest ein Gleichheitszeichen enthalten.
| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | ... doch was setze ich für a ein? |
Das sollst Du doch berechnen. Du musst also die Formel, sobald Du sie komplett aufgeschrieben hast, nach a auflösen.
| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | Wie kann ich a berechnen ohne das ich t gegeben habe? |
In Deiner "Formel" kommt doch gar kein t vor. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. Apr 2020 11:19 Titel: |
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| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | c) Ich weiß das P=E/t ist, aber nun habe ich t wieder nicht gegeben. |
Mit diesem Ansatz lässt sich die mittlere Bremsleistung bestimmen, nach der in dieser (neuen) Aufgabe gar nicht gefragt ist. Die Rutschzeit t ergibt sich - wie im Aufgabenteil b) - aus der Geschwindigkeits-Zeit-Beziehung für die gleichmäßig beschleunigte (verzögerte) Bewegung
Hier ist allerdings nur nach der maximalen Bremsleistung gefragt. Die berechnet sich nach der Beziehung
mit
und
| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | d) Hier habe ich (mp+ml)*vp=ml*vl und dies nach vp al aufgelöst und kam auf 51,85m/s. |
Das ist nicht richtig. Der Impulserhaltungssatz lautet
\cdot v_0)
Diese Gleichung lässt sich leicht nach der gesuchten Geschwindigkeit vl auflösen. Dabei ist v0 die gemeinsame Geschwindigkeit beider Fahrzeuge unmittelbar nach dem Stoß, also die Anfangsgeschwindigkeit beim Rutschvorgang.
| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | e) Hier habe ich keine Ahnung wie ich vorgehen soll. |
Ein Blick ins Lehrbuch oder in Wikipedia unter dem Stichwort "Kraftstoß" zeigt Dir, dass mit "Kraftstoß" die Impulsänderung jedes einzelnen Körpers gemeint ist. Laut Impulserhaltungssatz sind die Beträge der Impulsänderung beider Fahrzeuge gleich. Die Impulsabnahme des Pkw ist gleich der Impulszunahme des Lkw.
Aus
folgt
=m_l\cdot (v_0-v_l))
Auf der linken Seite der Gleichung steht die Impulsabnahme des Pkw, auf der rechten Seite die Impulszunahme des Lkw.
Der Kraftstoß lässt sich also entweder durch mp*(vp-v0) oder durch ml*(v0-vl) berechnen. Wenn Du das mit den von Dir berechneten Zahlenwerten mal ausrechnest, wirst Du feststellen, dass in beiden Fällen (natürlich) dasselbe rauskommt.
| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | f) Wie viel Prozent der anfänglichen Energie der beiden Fahrzeuge verbleibt als Kinetische Energie, ... |
Da sich beide Fahrzeuge am Ende des gesamten Prozesses in Ruhe befinden, ist die gesamte kinetische Energie am Schluss null. Die gesamte kinetische Anfangsenergie wird zu einem bestimmten Anteil beim Stoß in Verformungs-/Wärmeenergie und die verbleibende Energie beim Rutschvorgang in Reibarbeit (ebenfalls Wärmeenergie) umgewandelt. Die verbleibende kinetische Energie ist also 0% der Anfangsenergie.
| ABCDEFG123 hat Folgendes geschrieben: | | ... wie viel Prozent wird in Verformung/Wärme-Energie, wie viel in Reibungsenergie umgewandelt? |
Beim Stoß erzeugte Wärmeenergie:
mit
)
und
\cdot v_0^2)
Der prozentuale Anteil der beim Stoß "verlorenen" Energie ist demzufolge
Die beim Rutschen "verlorene" Energie ist laut Energieerhaltungssatz gleich der kinetischen Energie E0 zu Beginn des Rutschvorgangs. Ihr prozentualer Anteil an der Gesamtenergie ist
was sich überprüfen lässt mit
) |
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ABCDEF1234568
Gast
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| ABCDEF1234568 Verfasst am: 23. Apr 2020 14:52 Titel: |
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Ich sehe leider nicht was du geschrieben hast, da ist zwischendurch ein Kästchen mit einem x drauf..
Danke fürs antworten
Anmerkung der Moderation: stimmt leider, es gibt gerade ein kleines Problem bei der LaTeX-Darstellung. Wir versuchen, das Problem so schnell wie möglich zu beheben. Steffen
Update: Die Formeln sind jetzt wieder sichtbar. Steffen |
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