Physikaufgabe (FOS) Benötige Hilfe

[spacefluff]

Bin seit 1 Woche auf einer FOS und wir haben diese Aufgaben (Bild) bekommen! Wir sollen uns daran versuchen (Lösungsweg finden)! Habe da nicht sehr viel Ahnung! Bitte um Hilfe (Lösungshilfe wäre super)! Aufgabe 1 ist schon erledigt!

Hier das Bild/ die Aufgaben: http/img89.imageshack.us/img89/8201/physikaufgabekleinfy7.jpg


Vielen Dank

 

[Sn4tch]

so ich mach dann mal Aufgabe 2:
12 km = 12.000 m
Pro Sekunde legt der Wagen also 18 m zurück
t = s/v
t = 12.000m / 18m/s
t = 666,66 s
t = 11 min 6 sek

Also braucht der PKW 11 min und 6,66 sek, um den Weg von 12 km zurückzulegen
Gruß Sn4tch

 

[spacefluff]

Vielen Dank für den Lösungsweg von Aufgabe 2
Aufgabe 3 habe ich jetzt auch rausbekommen!
Aber aufgabe 4 (a und b) bekomme ich einfach nicht hin!

 

[Commander Keen]

Na dann wollen wir doch mal :read:

4) a)
v_start = 108 km/h = 30 m/s
v_ende = 15 m/s

v_ende = v_start + a * t

Einsetzen:
15 m/s = 30 m/s + a * 5s

Umstellen nach a:

(Teilen durch 5s auf beiden Seiten)
3 m/s² = (6 m/s²) + a

(Subtraktion von 6 m/s² auf beiden Seiten)
-3 m/s² = a

-3 m/s² klingt auch realistisch (negativer Wert, da ja gebremst wird).

4) b)
Folgende Formel sollte bekannt sein:
s = 1/2 a * t² + v_start * t + s_0

Wobei wir hier kein s_0 haben, also folgendes verwenden:
s = 1/2 a * t² + v_start * t

a ist aus Teil a) bekannt, t sowie v_start sind gegeben.

Einsetzen:
v_start = 30 m/s
a = -3m/s²
t = 5s

s_1 = 1/2 * (-3 m/s²) * (5s)² + 30 m/s * 5 s = 1/2 * -3 m/s² * 25s² + 150 m = -37,5 m + 150 m = 112,5 m

Jetzt gilt es noch zu bedenken, dass dies nur die Strecke während dem Abbremsen ist.

Die 10 Sekunden Weiterfahrt summieren sich laut
s = v*t
mit v = 15 m/s und t = 10 s
auf
s_2 = 15m/s * 10s = 150 m

Addiert ergibt sich:
s_ges = s_1 + s_2 = 112,5 m + 150 m = 262,5 m

Keine Garantie, aber sollte stimmen.
Kannst ja hier dann mal posten obs gepasst hat

Gruß,
Commander Keen

 

[spacefluff]

Erstmal großen Dank an "Sn4tch" und "Commander Keen" für die Hilfestellung.
Ich werde morgen noch fix Posten, ob die Lösungen richtig sind (Vergleich in der Schule)!

 

[mortician]

sers... also aufgabe 2 ist richtig .... nr 4 auch fast...
nur meines wissens hast du einen kleinen fehler dringebaut

Wobei wir hier kein s_0 haben, also folgendes verwenden:
s = 1/2 a * t² + v_start * t

wieso denn noch v_start * t?
die geschwindigkeit nimmt doch 5 in sekunden (s) um 15m/s ab... und die beschleuigung beträgt - 3 m/s

also:
s = 1/2 * 3 * 5 ²
s = 37,5 m

dazu kommt dann noch die 10 s weiterfahr (gleichförmige Bewegung)
s = v * t
s = 150 m

Gesamtstrecke die das PW zurückgelegt hat also 150 Meter.

´gruß

 

[spacefluff]

Die Lösungen waren richtig (Sn4tch und Commander Keen)! Super
Vielen Dank

 

[mortician]

dann hätte ich schnelle eine frage... undzwar wieso kommen denn bei der streckenberechnung der gleichmäßigbeschleunigten Bewegung noch 150 m hinzu?
Also ich hab bei der Strecke für die gl. Beschl. 37,5 Meter raus...
schreiben morgn auch arbeit über das Thema.

´gruß

 

[sHiNoDa]

also ich muss mortician da recht geben, keen haut da bei s_1 zu viel druff, das sind nur s = 1/2 a * t² also nur 1/2 * 3 * 5s²

keen, prüf du deine rechnung nochma...

 

[Commander Keen]

Sorry, war übers WE nicht am Rechner. Auch wenns vielleicht ein bißchen spät ist, hier die Antworten auf eure Fragen

wieso kommen denn bei der streckenberechnung der gleichmäßigbeschleunigten Bewegung noch 150 m hinzu?

Das ist der Weg, der ohne das Bremsen ("negative Beschleunigung") zurückgelegt worden wäre.

Ergibt sich aus dieser Formel:
s = 1/2 a * t² + v_start * t

und die beschleuigung beträgt - 3 m/s

also:
s = 1/2 * 3 * 5 ²
s = 37,5 m

Wenn du wirklich die korrekte Beschleunigung (-3 m/s statt 3 m/s) genommen hättest (so wie du oben geschrieben hast) und in die Formel eingesetzt hättest, so wäre dir bei einer "negativen" Strecke sicher auch aufgefallen, dass etwas nicht stimmen kann. Also: Immer fleissig auf die Vorzeichen achten... die sind da ja nicht zum Spaß :read:

also ich muss mortician da recht geben, keen haut da bei s_1 zu viel druff, das sind nur s = 1/2 a * t² also nur 1/2 * 3 * 5s²

keen, prüf du deine rechnung nochma...

Durch einen einfachen Check auf Plausibilität könnt ihr herausfinden, dass die Lösung 37,5 m einfach nicht stimmen kann. (So ein Check ist übrigens bei allen Rechnungen die man macht zu empfehlen)
(Und ja, ich gebs zu... auch ich hatte zuerst die 37,5 m raus )

Um es nun aufzulösen:
Selbst wenn der PKW konstant nur 15 m/s fahren würde, würde er (in den 5 Sekunden) ja schon 75 m zurücklegen. Nachdem aber der PKW zu Beginn wesentlich schneller ist, ergibt sich als logische Folge, dass der Weg auf jeden Fall weiter als 75 m sein muss.

Darum ist auch die Formel mit v_start hier unabdingbar :read:

Hoffe geholfen zu haben.
Falls es noch Fragen gibt, nur zu...

Gruß,
Commander Keen

P.S.: Hoffe der Post kam nicht zu klugscheißerisch rüber :hy: