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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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 Jule Verfasst am: 02. Okt 2006 12:26 Titel: gleichmäßige Verzögerung durch Reibung |
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Bitte bitte helfte mir mal.
Körper hat v= 0,76 m/s und soll sich auf einer strecke s= 1.2 m mit der Gleitreibungszahl f=0.080 bewegen.
Wie lange braucht er dafür ????
Kennt ihr da ne Gleichung????
ich bin total verzweifelt !
[as_string: Der Titel sollte was über die Frage aussagen. Hilfe können die meisten brauchen, die eine Frage hier stellen. Deshalb ist ein Titel wie "HILFE!!!!" nicht besonders aussagekräftig. Sinn eines Titels ist es, dass man schon ungefähr weiß, um was es geht, bevor man den Thread anschaut. Das hilft dann auch beim Wiederfinden bzw. wenn man nach Antworten in alten Threads sucht.
Aber das alles wurde schon recht oft erklärt... Ist aber auch nicht weiter schlimm, wenn man das beim ersten Mal falsch macht!]
[Titel nun geändert. dermarkus] |
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Bartoman88
Anmeldungsdatum: 07.11.2004
Beiträge: 139
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| Bartoman88 Verfasst am: 02. Okt 2006 12:51 Titel: |
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1.) Threadtitel ist scheiße
2.) Unmengen an Ausrufezeichen und Fragezeichen kann ich nicht ausstehen
3.) Hast du selbst schon mal probiert, selbst das Problem zu lösen?
4.) Was heißt, er hat die Geschwindigkeit v? Bleibt die konstant oder ist die als Anfangsgeschwindigkeit gemeint und wird durch die Reibung gebremst?
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Wer braucht schon eine Signatur? |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 02. Okt 2006 12:56 Titel: |
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naja, in der Aufgabe steht dass eine Reibung mit der Gleitreibungszahl f=0,08 auftritt
leider kann ich das Problem nicht selbst löen, weshalb ich ja um Hilfe bitte |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 02. Okt 2006 13:24 Titel: |
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Bewegt sich der Körper mit einer gleichmässigen Geschwindigkeit? Wird er abgebremst? Wirken andere Kräfte?
In der Aufgabenstellung müssten noch mehr Informationen versteckt sein. Tippe doch mal die komplette Aufgabenstellung ab. Dann erzähl uns doch, was für Gedanken du dir dazu gemacht hast. Dafür helfen wir dir dann auch weiter!  |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 02. Okt 2006 16:49 Titel: |
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also der Körper K1 stößt mit der Geschwindigkeit v1 = 3,2 m/s zentral auf einen ruhenden Körper K2 der Masse m2 = 1,3 kg. Der Stoß erfolgt so, dass der Körper K1 dabei zu Stillstand kommt. Der Körper K2 gleitet auf waagerechter Unterlage vom Punkt B zu C. Die Länge der Strecke BC beträgt s= 1,2m ; es tritt Reibung mit Gleitreibungzahl f= 0,08 auf.
1) berechnen Sie die Geschwindigkeit von K2 unmittelbar nach den Stoß
2) berechnen sie die Zeit, die er zum durchgleiten der Strecke BC benötigt und berechnen sie seine Geschwindigkeit im Punk C
zu 1) ich hätte gedacht es ist ein elatischer Stoß und wollte v nach dem Stoß so berechnen u2 = ((m2-m1)v1 + 2m2*v2)/m1+m2
da kommen bei mir nur 3,2 m/s raus, ist das richtig???
zu 2)da dachte ich müsste man die Reibungskraft über F= f*m*g (1,02N) berechnen und dann wollte ich über die Beschleunigung ( (F (m*g)-Fgleit)/m) die zeit berechnen
aber das kommt mir alles zu komisch vor
habt ihr ne Idee wie ichs besser machen kann???
ist denn dann die beschleunigung negativ??? und wenn ich das in die Formel a= v/t einsetze kommt ja für t ein neg. Wert raus , das kann doch nicht sein???? |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 02. Okt 2006 17:21 Titel: |
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| Jule hat Folgendes geschrieben: | zu 1) ich hätte gedacht es ist ein elatischer Stoß und wollte v nach dem Stoß so berechnen u2 = ((m2-m1)v1 + 2m2*v2)/m1+m2
da kommen bei mir nur 3,2 m/s raus, ist das richtig??? |
Das ist richtig, sofern der Stoss vollkommen elastisch ist. Dann gilt Energie- und Impulserhaltung und da K1 nach dem Zusammenstoss still steht folgt, dass beide Körper die selbe Masse (und natürlich die selbe Geschwindigkeit) haben.
| Jule hat Folgendes geschrieben: | zu 2)da dachte ich müsste man die Reibungskraft über F= f*m*g (1,02N) berechnen und dann wollte ich über die Beschleunigung ( (F (m*g)-Fgleit)/m) die zeit berechnen
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Der Ansatz ist gut, aber die zweite Gleichung verstehe ich nicht ganz... Beachte: Die Gravitationskraft brauchst du nicht zu berechnen. Die wird nämlich exakt aufgehoben vom Tisch, auf dem der Körper liegt.
| Jule hat Folgendes geschrieben: | | und wenn ich das in die Formel a= v/t einsetze kommt ja für t ein neg. Wert raus , das kann doch nicht sein???? |
Du kannst für die Beschleunigung einen negativen Wert nehmen, da es sich um eine Verzögerung handelt. Dann musst du aber für die Geschwindigkeit ebenfalls einen negativen Wert nehmen. Das wird offensichtlicher, wenn du die Gleichung so hinschreibst:
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 02. Okt 2006 18:22 Titel: |
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so...
also soll ich jetzt die Reibungskraft ( 1,02 N) berechnen und dann???
wenn ich a berechne kommt da 9,035 raus, aber das ict doch zu viel oder???
und MUSS a jetzt negativ sein oder kann es ???
es wäre echt toll wenn du noch mal konkret sagen könntest wie ich von der Reibungskraft zu rZeit komme
und wie meinst du das mit Gravitationkraft weglassen , an welcher Stelle denn??? |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 02. Okt 2006 21:03 Titel: |
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| Jule hat Folgendes geschrieben: | so...
also soll ich jetzt die Reibungskraft ( 1,02 N) berechnen und dann???
wenn ich a berechne kommt da 9,035 raus, aber das ict doch zu viel oder??? |
Nach Newton ist  . Und die Reibungskraft ist  . Das kannst du jetzt gleichsetzen, dann erhältst du einen Ausdruck für a und diesen kannst du in die Formel von oben einsetzen.
| Jule hat Folgendes geschrieben: | | und MUSS a jetzt negativ sein oder kann es ??? |
Meiner Meinung nach kann es negativ sein (dann muss die Geschwindigkeitsdifferenz auch negativ sein). Du kannst aber auch argumentieren, dass die Vorzeichen keine Rolle spielen (denn es ist ja klar, dass  positiv sein muss. Später bei komplizierteren Problemen ist das aber nicht unbedingt so offensichtlich. Von daher ist es wohl besser, wenn du dir bereits jetzt angewöhnst mit negativer Beschleunigung bzw. Geschwindigkeitsdifferenz zu rechnen.
| Jule hat Folgendes geschrieben: | | und wie meinst du das mit Gravitationkraft weglassen , an welcher Stelle denn??? |
Ich bin mir nicht ganz sicher, aber du hast oben so etwas wie ) geschrieben und das habe ich als Gravitationskraft interpretiert. Ich meinte die Gravitationskraft auf K1. Aber diese spielt bei dieser Aufgabe gar keine Rolle (ausser natürlich bei der Berechnung der Reibungskraft). |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 03. Okt 2006 10:35 Titel: |
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so ich hab das jetzt über den Kraftansatz gemacht und hab a = 0,7848 und t = 4,08 s raus . ist das soweit richtig????
und wie komm ich jetzt zu v am Ende der Strecke???? |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 03. Okt 2006 12:39 Titel: |
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| Jule hat Folgendes geschrieben: | so ich hab das jetzt über den Kraftansatz gemacht und hab a = 0,7848 und t = 4,08 s raus . ist das soweit richtig????
und wie komm ich jetzt zu v am Ende der Strecke???? |
Also die Beschleunigung ist schonmal richtig. Die Zeit allerdings nicht. Ich habe mich etwas unverständlich ausgedrückt.
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 ist allerdings nicht bekannt, deswegen kann man die Formel  (noch) nicht anwenden.
Du hast jetzt zwei Möglichkeiten: Entweder berechnen. Oder aber folgende Formel benutzen:
Dabei ist  der Gesamtweg  der Weg zu Beginn (den kannst du  setzen),  ist die Anfangsgeschwindigkeit (die wissen wir ja),  hast du berechnet und ist gesucht.
Wenn du das berechnest, so erhältst du zwei mögliche Resultate für , denn der Körper kommt an dem Punkt zwei mal vorbei, wenn er gleichmässig beschleunigt wird. Die gleichmässige Kraft wirkt aber nur solange der Körper sich bewegt. Sobald der Körper still steht wirkt keine beschleunigende Kraft mehr auf ihn. |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 03. Okt 2006 17:07 Titel: |
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wie meinst du denn, das der Körper an dem Punkt zweimal vorbei kommt, er bewegt sich doch auf einer geraden strecke und da kann er doch an jedem Pkt. nur einmal sein
oder????
habe t auch noch mal anders berechnet und zwar t= wurzel aus (2s/a) und dann erhalte ich 3,08 s
ist das ok???? |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 03. Okt 2006 17:18 Titel: |
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| Jule hat Folgendes geschrieben: | wie meinst du denn, das der Körper an dem Punkt zweimal vorbei kommt, er bewegt sich doch auf einer geraden strecke und da kann er doch an jedem Pkt. nur einmal sein
oder???? |
Stell dir diesen Körper vor, der stets gleichmässig beschleunigt wird. Also zum Beispiel zieht jemand mit einem Faden an dem Körper und zwar immer mit derselben Kraft. Dann wird der Körper verlangsamt, bis er stillsteht und danach beschleunigt er aber in die andere Richtung und kommt wieder an den Punkten vorbei, an denen er bereits einmal war. Deshalb erhältst du bei der oben erwähnten Methode zwei Lösungen.
Bei der Reibung ist das etwas anders, da die Kraft nur solange wirkt, solange sich der Körper bewegt. Steht er still, wirkt keine Reibungskraft mehr auf ihn, er wird also auch nicht aus dem Stand heraus beschleunigt. Das ist was du gesagt hast - ist ja auch logisch. Aber es geht um's Verständnis, wieso zwei Lösungen auftauchen.
| Jule hat Folgendes geschrieben: | habe t auch noch mal anders berechnet und zwar t= wurzel aus (2s/a) und dann erhalte ich 3,08 s
ist das ok???? |
Nein. Hier hast du den letzten Teil der obigen Gleichung benutzt. Aber eigentlich hast du berechnet, wie lange es dauern würde um den Körper abzubremsen, wenn er nach  stillstehen würde. Wir wissen aber nicht, wie schnell der Körper nach dieser Strecke noch ist. |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 05. Okt 2006 18:04 Titel: |
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Ok. aber der körper kann doch nur zweimal an einem pkt. vorbeikommen wenn a negativ ist und das ist doch hier positiv. so also welche zeit soll ich denn dann zum weiterrechnen nutzen ????
und wie komm ich dann auf die geschwindigkeit am ende der strecke ???
vielleicht über v= a*t + vo ( v null) kann das gehen??? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 05. Okt 2006 22:30 Titel: |
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Magst du mal, um t zu berechnen, pfnuesels Tipp folgen und es mit folgender Gleichung rechnen?
| pfnuesel hat Folgendes geschrieben: |
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Dass in dieser Gleichung  ist, hast du ja bereits herausgefunden.
Dass die Position am Anfang  ist, weißt du ebenfalls bereits.
Und die Geschwindigkeit  am Anfang sowie den in der gesuchten Zeit t zurückgelegten Weg kannst du direkt aus der Aufgabenstellung entnehmen.
Damit bekommst du eine quadratische Gleichung für t. Kannst du die lösen, und magst du das mal machen?
Wenn du dann am Ende zwei Ergebnisse für t herausbekommst, können wir uns die einfach anschauen und dann sagen, welchen von beiden Werten wir hier suchen und warum uns der andere nicht interessiert. |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 06. Okt 2006 19:49 Titel: |
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so, hab dann jetzt den tip befolgt und einmal 7,755 s raus und einmal 0,395 s raus .
was stimmt jtzt davon und was kann man ausschließen ????
und wie rechne ich mit dem wert nun weiter ?? geht meine formel von oben jetzt hier??? |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 06. Okt 2006 22:07 Titel: |
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| Jule hat Folgendes geschrieben: | so, hab dann jetzt den tip befolgt und einmal 7,755 s raus und einmal 0,395 s raus .
was stimmt jtzt davon und was kann man ausschließen ????
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Ja, beide Resultate sind richtig. Aber welches ist jetzt das gesuchte Resultat?
Beide haben eine sinnvolle Bedeutung, aber nur eines erfüllt die Aufgabenstellung. Überlege, wieso wir zu zwei Resultaten gekommen sind. Wenn du das begreifst, so wirst du auch schnell sehen, welches Resultat das richtige im Sinne der Aufgabenstellung ist. Lies vielleicht nochmal mein Post von oben, die Antwort steckt da drin!
| Jule hat Folgendes geschrieben: | | und wie rechne ich mit dem wert nun weiter ?? geht meine formel von oben jetzt hier??? |
Mit dieser Formel kommst du jetzt auf die Endgeschwindigkeit:
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eman
Anmeldungsdatum: 24.06.2006
Beiträge: 59
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| eman Verfasst am: 06. Okt 2006 22:26 Titel: |
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Wie findet man das richtige Vorzeichen der Wurzel?
t = - v0/a +|- Wurzel((v0/a)^2 + 2*s/a) war ja die Gleichung.
Setzt man jetzt s = 0 dann muss auch t = 0 werden, denn ohne Weg auch keine Zeit.
Da a negativ ist, wird dadurch der Ausdruck (-v0/a) positiv. Soll das Ergebnis null
werden, dann ist das hier nur möglich, wenn die Wurzel ein negatives Vorzeichen hat.
Die andere Lösung (+) muss man gar nicht erst ausrechnen, t ist 0,394 s.
Jetzt noch v bei s = 1,2 m bzw. nach t = 0,394 s:
v^2 = v0^2 + 2*a*s bzw. v = v0 + a*t.
Die zweite Gleichung war dein richtiger Vorschlag, beide liefern v = 2,891 m/s. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 07. Okt 2006 02:09 Titel: |
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Mit deinen beiden Ergebnissen für t bin ich auch einverstanden. (Mit der Anfangsgeschwindigkeit  wie in der Mitte des Threads erwähnt).
Emans Begründung für die Auswahl des richtigen Ergebnisses kommt mir ein bisschen formal vor, vielleicht findest du das, was pfnuesel dir mit deinen Tipps sagt, anschaulicher:
Vergleiche mal genau, was dir die Formel sagt, die wir verwendet haben, und was dir dein Verstand sagst, wenn du überlegst, was passiert.
Ich nehme mal im folgenden an, der Körper bewege sich am Anfang nach rechts.
Dann sagt unsere Gleichung, dass die Beschleunigung für alle Zeiten t größer Null nach links zeigt und immer denselben Betrag hat. Das heißt, die Gleichung sagt, der Körper bewegt sich nach rechts, wird dabei langsamer, kommt am Ort s=1,2 m vorbei, bewegt sich weiter nach rechts, wird weiter immer langsamer, bis seine Geschwindigkeit Null ist. Und dann, sagt die Gleichung, wird der Körper immer noch nach links beschleunigt, das heißt, er fängt an, sich nach links zu bewegen, wird immer schneller, und kommt dabei, nun zu einem späteren Zeitpunkt, ein zweites Mal an der Stelle s= 1,2 m vorbei.
Was aber sagt dir dein Verstand? Der Körper bewegt sich nach rechts, wird durch die Reibung immer langsamer, kommt an der Stelle s=1,2 m vorbei, bewegt sich weiter nach rechts und wird weiter immer langsamer, bis seine Geschwindigkeit Null ist. Und dann?
Welchen Zeitpunkt musst du also auswählen, den ersten oder den zweiten? |
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Jule
Anmeldungsdatum: 29.09.2006
Beiträge: 32
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| Jule Verfasst am: 07. Okt 2006 16:34 Titel: |
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na logo, jetzt ist es mir auch klar.
der erste zeitpunkt ist der richtige.
und dann komm ich jetzt auch auf die geschwindigkeit, danke!!! |
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