Denkaufaben in Physik! geschlossen

[Kurosaki]

Hallo,

Mein Physiklehrer hatte der Klasse zwei Denkaufgaben gestellt, die niemand von uns beantworten kann, deswegen bitte ich euch um Rat:

1. Beispiel von einem Wildwestfilm: Postkutsche, Räder mit Durchmesser 100 cm mit 16 Speichen dreht sich so schnell, dass man glaubt die Räder stehen still! Wie schnell dreht es sich?

2. Ein Auto verbraucht in 20mpg(USA) und wir sollen es in l/100km ausrechnen.

Danke im Vorraus.

MfG

 

[kavm02]

1. k.A.

2. easy: gib mal in google folgendes ein: 20mpg in l/100km
Google ist oftmals so praktisch und hat Funktionen die kaum einer kennt

1 US gallon = 3.78541178 l

1 mile = 1.609344 kilometers

 

[Schlaechter]

zum ersten: bin zwar kein Physiker aber:
Ein Film wird immer mit 24 Bildern/Sekunde gezeigt, also müsse die Geschwindigkeit so sein, dass bei jedem dieser 24 Bildern die Position der Speichen übereinstimmt, z.B. indem pro 1/24 einer sekunde sich das rad einmal komplett dreht aber auch indem es sich nur 1/16 dreht pro 1/24 Sekunde, heißt pro sekunde eine 1,5-Fache Umdrehung, oder?
Vielleicht konnte ich dir ja irgendwie helfen...

MfG Schlaechter

 

[Eichberg]

Wenn man davon ausgeht das das menschliche Auge im durchschnitt 16 Bilder pro Sekunde verarbeitet (Stroboskopeffekt), dann ist die rechnung relativ simpel. (übrigens wird deshalb auch euer Lehrer 16 Speichen für das rad gewählt haben).

Umfang des Rades: PI x Durchmesser = 3,14 x 1m = 3,14m

Da das Rad genau dann stillzustehen scheint, wenn sich die Speichen bei jeder neuen Bilderfassung (16x pro Sekunde s.o.) ist dies nicht nur bei einer vollen Radumdrehung so, sondern bei jedem 16-tel der Umdrehung.

Demzufolge scheint das Rad also immer dann zu stehen, wenn sich das Rad mit einem Vielfachen der langsamsten Geschwindigkeit dreht, hier also einem ganzzahligem Vielfachen von PI. (3,14m/s , 6,28m/s , 9,42m/s ..... aber Vorsicht, irgendwann kommen die Pferdchen vor der Kutsche nicht mehr hinterher )

 

[Kurosaki]

Danke für die Antworten!

Sehr nett!

MfG