Physik Forum

[ChinToka]

Hallo,

ich habe hier einige Übungsaufgaben womit ich Probleme habe... ich fühl mich grade richtig dumm diese nicht lösen zu können

Kinematik:

Ein Bus startet mit einer Beschleunigung 1,2 m/s2, fährt danach eine Zeit mit der Geschwindigkeit 12 m/s, bremst mit einer Verzögerung 1,5 m/s2, so daß er nach 300 m Fahrt zum Stehen kommt.
a) Wie groß ist die Fahrzeit für die ganze Strecke?
b) Zeichnen Sie das Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm und darunter mit gleichem Zeitmaßstab das Weg-Zeit-Diagramm dieser Bewegung

Wurf:

Ein Junge wirft flach vom hohen Ufer einen Stein ins Wasser. Die Reichweite dieses Wurfes, der 10 m über der Wasseroberfläche beginnt, beträgt 20 m.
a) Wie lange fliegt der Stein?
b) Unter welchem Winkel trifft er an das Wasser?

da bin ich soweit mit

h=(g*t²)/2 nach t=1,4s und s=v*t nach v=12m/s
Den Winkel würde ich mit tan alpha=(g*t)/v berechnen, nach alpha= (g*t)/(tan v) mit 55°

bin mir da absolut nicht sicher...

Rotation:

Die Masse des Mondes beträgt 1/81 der Masse der Erde. Ein Flugkörper umkreist den Mond auf der Bahn mit dem Radius 6400 km.
a) Wieviel beträgt die Umlaufgeschwindigkeit?
b) Wieviel beträgt die Winkelgeschwindigkeit und die Periodendauer dieser Kreisbewegung?

Also hier steh ich komplett auf dem Schlauch...
m(Mond)= 7,349x10²²kg
v=r*w
w=(2*pi)/T
T=1/f

Ich brauche nur Lösungshilfen und erwarte keine kompletten Lösungen, da diese mir ja auch nichts bringen würden...

Danke!

[Fritz]

Hallo

Das sind ja ganz schön viel Aufgaben auf einmal.

Der Trick bei solchen Beispielen ist meißt die Aufgabe in Teilstücke zu zerlegen.

Beim Bus Bsp hast du insgesamt 3 Teilstücke:
* eine konstante Beschleunigung am Anfang
* eine konstante Geschwindigkeit in der Mitte
* eine konstante (negative) Beschleunigung am Ende

Am besten ist man versucht zuerst die Zeiten zu berechnen, denn die Formeln für Weg Geschwindigkeit und Beschleunigung sind durch die Zeit parametriert.

Als erstes musst du also die Zeit ausrechnen die der Bus zum Beschleunigen auf seine Endgeschwindigkeit benötigt, sowie die Zeit die er zum Bremsen auf Stillstand benötigt. Die Formel dafür kennst du sicher.

Die Zeiten für den ersten und den letzten Teil hast du also schon, bleibt die Zeit für den mittleren Teil. Dafür müssen wir einen kleinen Umweg machen: Während der ersten und letzten Phase legt der Bus schon einen gewissen Weg zurück, insgesamt muss er aber auf eine bestimmte Strecke kommen, also muss die restliche Strecke in der mittleren Phase zurück gelegt werden. Da die mittlere Phase eine konstante Geschwindigkeit hat kann man die dafür erforderliche Zeit leicht ausrechnen.

Um die Wege der Teile 1 und 3 zu erhalten benötigt man eigentlich Mathematik, die du zur Zeit vermutlich noch nicht kennst, euer Lehrer hat auch aber sicher eine Formel dafür angegeben. s=a*t^2/2=v_end*t/2 Man kann sich auch vereinfacht vorstellen, dass der Bus während der Beschleunigung mit der halben Endgeschwindigkeit fährt.

Damit hast du also die Wege von Phase 1 und 3, du kannst dir also das verbleibende mittlere Wegstück ausrechnen und mit der zugehörigen Geschwindigkeit auf die Zeit schließen. Alle 3 Zeiten zusammen ergeben dann die gesammte Zeit.

mfg Fritz

[ChinToka]

Hallo Fritz!

Also wenn ich das richtig verstanden habe verläuft das so:

v=a*t
12m/s=1,2m/s²*t
t=10s

für die beschleunigte Zeit und dann

v=a*t
12m/s=1,5m/s²*t
t=8s

für die negative Beschleunigung (Bremse)

Damit habe ich jeweils die zurückgelegte Strecke der Beschleunigung und der Bremsung ausrechnen können mit 60m und 48m.
Das zusammengezogen ergibt 108m, diese abgezogen von 300m ergibt 192m für die konstante Geschwindigkeit.

Mit

s=(v*t)/2
192m=(12m/s²*t)/2
t=32s

Die Zeiten zusammengezogen ergeben 50s. Das ist das selbe Ergebnis was ich auch einfacher ausrechnen konnte mit s=(v*t)/2 uns 300m als Strecke

[Fritz]

Hallo

[ChinToka]

Habs raus, 34s
War ja ganz einfach... brauchte nur den Anfang den ich hätte selber finden müssen Und ich muss vernünftiger lesen dann wäre das mit der konstanten Geschwindigkeit nicht passiert.

Evtl auch Lösungsansätze für die anderen Aufgaben?

[Fritz]

[ChinToka]

Zur Graviation:

Gesundheit!


Also das mit der Zentripetalkraft kann ich noch nachvollziehen... aber Gravitation?
Laut Formelsammlung lautet das Gravitationsgesetz F=f(m1*m2)/r²

Das gleichsetzen bedeutet m1*r*ω²=f(m1*m2)/r² nach w umgestellt

wurzel(f(m/r³)) mit w=1,3681x10^-4Nm; f=Gravitationskonstante

v=rw
v=875,62Nm² O_o

Alleine die Nm² stimmen nicht... grrr!

Lehrer sowie auch Professoren lassen gerne sachen weg, bzw über dutzende Umwege ausrechnen^^

[Fritz]

Hallo

Wer kommt denn auf die Idee die Gravitationskonstante mit f zu bezeichnen?

zzz. also ich kenn das so:

http://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsches_Gravitationsgesetz

Deine Formel stimmt, der Zahlenwert auch, nur die Einheit nicht. Vielleicht hast du die Einheit von G falsch eingesetzt (oder gar nicht)

mfg Fritz