9. Klasse Physik

Diskutiere 9. Klasse Physik im Off - Topic Forum im Bereich Ausserhalb der Computerwelt; Servus zusammen, ich habe ein Problem in Physik, besser gesagt scheitere ich an folgender Aufgabe. "Während eines Autorennens beträgt die Geschwindigkeit eines Wagen 240km/h . ...



 
  1. 9. Klasse Physik #1
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    Rotes Gesicht 9. Klasse Physik

    Servus zusammen,

    ich habe ein Problem in Physik, besser gesagt scheitere ich an folgender Aufgabe.

    "Während eines Autorennens beträgt die Geschwindigkeit eines Wagen 240km/h. In Folge einer verhängten Strafe, verringert der Fahrer mit der konstanten Beschleunigung -30km/h die Geschwindigkeit auf 80km/h. Und fährt mit genau dieser Geschwindigkeit 300m. Danach beschleunigt er gleichmäßig und erreicht nach 4.0s seine ursprüngliche Geschwindigkeit.
    a) Ermitteln Sie den Zeitverlust, die diese Starfe mindestens bedeutet, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug ohne Strafe mit der konstanten Geschwindigkeit von 204km/h geichformig bewegt hätte."
    Diese Aufgabe ist wichtig für mich, weil ich im moment riskiere ein ungenügend in diesem Fach zu bekommen. Da diese eine Aufgabe der 9. Klasse ist, dachte ich, dass ihr mir helfen könnt diese zu lösen. Bitte beschreibt eure Vorgehensweisen, da ich vermutlich, das an der Tafel erklären muss

    Ich bin dankbar für jede sinnvolle Lösung

  2. Standard

    Hallo MagicalTec,

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  3. 9. Klasse Physik #2
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    Meinst du beim zweiten Teil wirklich 204km/h oder 240? Ich nehme mal an du meinst 240, ich rechne das mal durch :)


    Edit:

    Also als allererstes solltest du die geschwindigkeiten in m/s umrechnen. Das macht alles viel einfacher:

    240km/h * (1/3.6) = 66m/s =v0
    80km/h entsprechen also 22,22222 (periode 2!) m/s (=v0 im zweiten aufgabenteil)
    Die 30km/h verzögerung entsprechen 8,33 (periode 3!) m/s², die genannte Einheit im Text ist ausserdem auch falsch

    Erster schritt den du machen solltest ist dir jetzt dein tafelwerk zu schnappen und dir folgende formel für die gleichmäßig beschleunigte (hier verzögerte) Bewegung raus zu suchen: v=a*t +v0

    Da du v, v0 und a kennst ist das leicht.

    Du stellst das ganze nach t um und erhälst: (v-v0)/a=t
    t ist also 5.25s

    Im gleichen Atemzug würde ich gleich den Weg errechnen den das Fahrzeug dabei zurücklegt: s= (a/2)*t² + v0*t

    Hier sind alle größen bekannt, nur noch einsetzen und gut.

    Der Bremsweg ist also 461,344m lang.

    Jetzt geht es an die gleichförmige Bewegung die danach folgt. Die Formel die du dafür brauchst ist folgende: v=s/t
    Jetzt wird nach t umgestellt, du kommst auf: t=s/v
    Eingesetzt und t ist demnach 13,5s.

    Jetzt kommt die gleichmäßig beschleunigte Bewegung die darauf folgt dran, da du die Beschleunigung nicht kennst musst du die erst errechnen.

    Formel dafür ist: v=a*t+v0
    v0, t und v kennst du. Hier auch wieder fix umgestellt nach a: a= (v-v0)/t
    Die Beschleunigung ist demnach 10.94m/s² groß.
    Auch hier wieder im gleichen Atemzug den zurückgelegten Weg errechnen (den brauchst du später für den Vergleich).

    s=(a/2)*t²+v0*t+s0

    s0= bremsweg + 300m (die "Strafstrecke)

    Eingesetzt kommt man auf einen Gesamtweg von: 937.775m.
    Auch die Gesamtzeit kann man jetzt einfach bestimmen. Du addierst einfach alle errechneten Zeiten und kommst auf: 22,75s

    Jetzt kommt der einfache Teil der Aufgabe, du nimmst dir für den Vergleich die Gleichung v=s/t und stellst diese wieder nach t um.

    t=s/v
    s ist bekannt (der Gesamtweg!) und v sowieso. Eingesetzt kommst du auf eine Zeit von 14,208s.

    Ohne Strafe wäre der Fahrer also (22,75s-14,208s) 8,542s schneller gewesen!

    Bitteschön :), jetzt mach ich mich aber wieder an meine Mathe Übung *gg*. Differentialgleichungen sind was feines -_-.

  4. 9. Klasse Physik #3
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    und ne beschleunigung von -30km/h gibts auch nicht ...
    wenn schon, dann etwa -30km/h*s oder ähnliches - die einheit muss weg/zeit² sein

  5. 9. Klasse Physik #4
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    Erstmal danke für eure schnelle Hilfe. Ich habe zuspät gemerkt das mir ein paar schwerwiegende Rechtschreibfehler passiert sind, und möchte mich dafür entschuldigen.
    Jedoch ist die Angabe "mit der konstanten Geschwindigkeit von 204km/h gleichformig bewegt" richtig. Ich würde deine Vorgehensweise nochmal mit der neuen Zahl durchfüheren, leider muss ich schon bei der ersten reschnung passen

    Zitat Zitat von Hawkeye Beitrag anzeigen
    Du stellst das ganze nach t um und erhälst: (v-v0)/a=t
    t ist also 5.25s
    Wie meinst du das? Wenn ich jetzt die Zahlen im Reschner eintippe:
    (66m/s - 22m/s) : 30m/s ergibt es 65.2s. Deine Angabe 5.25s ist also Falsch. Ich bin mir ziemlich unsicher. Irre ich mich?

  6. 9. Klasse Physik #5
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    30m/s ist nicht die Verzögerung a sondern das sind die 8.33m/s². So wie du das gerechnet hast sieht man schon am Einheitennachweis das deine Rechnung nicht stimmen kann :). Du musst für a schon die Beschleunigung einsetzen^^.

  7. 9. Klasse Physik #6
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    Es tut mir leid, mir wird nix schlüssig

    Hier nochmal die korrekten Angaben:

  8. 9. Klasse Physik #7
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    Es tut mir leid, mir wird nix schlüssig
    Bei der beschleunigung habe ich mich auch geirrt!

    Hier nochmal die korrekten Angaben:
    V1= 240km/h >66m/s
    a = -30m/s²
    V2= 80km/h > 22m/s
    S1 = 300m
    V3= 204km/h > 56m/s

    So, nun möchte ich erstmal die zeit erreschnen:

    (v-v0)/a=t > (66m/s - 22m/s) : 30m/s= 1.46

    Also ich t= 1.46 Kann ich jetzt mit dieser Angabe weiter reschnen?


    EDIT: Sry für Doppel-Posting. Letzten Beitrag bitte löschen.

  9. 9. Klasse Physik #8
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    Die Angabe müsste stimmen, damit kannst du weiter rechnen. Hab momentan auch sehr viel um die Ohren also musst du auf Antworten länger warten ;).


9. Klasse Physik

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v= at v0 beschleunigung aus bewegung heraus

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