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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Physik, Beschleunigung so anwendbar?


Geldmann3
2013-11-21, 20:12:54
Hallo, man misst in der Physik die Beschleunigung in m/s².

Das ist jetzt wohl eine lahme Frage, aber bedeutet das, dass ein Körper mit einer Beschleunigung von 4m/s² in der ersten Sekunde 4m, in der zweiten Sekunde 8m und in der dritten Sekunde 12m zurücklegt?

Folglich nach einer Sekunde 4m, nach 2 Sekunden 4+8=12m und nach 3 Sekunden 12+12=24m zurückgelegt hat?

Oder kann man das nicht einfach so addierend pauschal sagen, sondern muss Formeln hernehmen?

Dachte bisher nämlich, dass 2m/s² bedeutet, dass ein Körper jede Sekunde 2 Meter mehr zurücklegt, als in der letzten...

Morale
2013-11-21, 20:29:01
Studierst du nicht?

s=0.5at² für gleichmäßig beschleunigte Bewegung.

In der ersten Sekunde kann er gar nicht 4 Meter zurücklegen, da er erst ab Sekunde 1 auf v= 4m/s ist.

Silent3sniper
2013-11-21, 20:34:25
Der Körper beschleunigt ja.

2m/s².. nach einer Sekunde: 2m/s (Geschwindigkeit), nach 2 Sek 4m/s, nach 3sek 6m/s.

Folgender Zusammenhang:


s = v t = 1/2 a t²

v = a t (= d/dt 1/2 a t² = 1/2 a * t^1 * 2 = a*t

a = a (= d/dt a * t = a * t^0 = a * 1 = a)

gnahr
2013-11-21, 20:38:05
kann mal jemand ihm ein matlab-bild malen mit den ersten 2 ableitungen der beschleunigung? dann sieht man es auch ohne jegliches verständniss.

Geldmann3
2013-11-21, 20:55:14
Schon gut, ich verstehe :D

gnahr
2013-11-21, 21:09:45
das kann ja jeder sagen!
http://antriebstechnik.fh-stralsund.de/1024x768/Dokumentenframe/Kompendium/Antriebsdimensionierung/Bilder/index-Dateien/freifall.gif

Geldmann3
2013-11-21, 21:22:33
Doch, doch, habs soweit kapiert :wink:
Danke

Knuddelbearli
2013-11-21, 21:44:13
pfft und wo bleibt Abbremsung durch Luftwiederstand usw? ^^

Flyinglosi
2013-11-21, 21:58:21
kann mal jemand ihm ein matlab-bild malen mit den ersten 2 ableitungen der beschleunigung? dann sieht man es auch ohne jegliches verständniss.

Ich denke du willst die Beschleunigung lieber integrieren :wink:

Mosher
2013-11-21, 22:02:43
Es handelt sich hierbei um ein unendlich kleines, kugelförmiges Pferd im Vakuum. Ist doch klar

Morale
2013-11-21, 22:13:21
Was soll denn die x Achse darstellen? Nicht sauber beschriftet ;)
Vermutlich kein Beispiel zu den werten des TE?

Plutos
2013-11-21, 22:13:28
unendlich kleines, kugelförmiges

Wat? Entweder - oder :freak:. Ausgedehnt oder punktförmig.

Konami
2013-11-21, 22:30:35
Wat? Entweder - oder :freak:. Ausgedehnt oder punktförmig.
Nicht im Limes. :unono:

http://abload.de/img/2e13498f0c80e8950b476tcqez.png

Mosher
2013-11-21, 22:33:31
Ich warf das mit Absicht durcheinander, um Verwirrung zu stiften. Morale, du meinstest wohl die y-Achse? Und an der Legende siehst du doch, was sie darstellen soll?

Flyinglosi
2013-11-21, 22:43:12
Nicht im Limes. :unono:

http://abload.de/img/2e13498f0c80e8950b476tcqez.png

Quatsch, das geht ganz klar gegen Pony!

gnahr
2013-11-21, 22:55:41
was soll x- und y-achse heißen? habt ihr auf dem gümnasihum nicht gelernt, dass es nur abszisse und ordinate gibt?!
in der grafik sind alle sachen beschriftet, die man beschriften kann. die messwerte der 3 kurven über die zeit variieren, von daher kann man gar nix spezifisches für 3 graphen in einer 2d-darstellung überlappungsfrei angeben.

es ging nur um den jeweiligen "point even", wann sich welche kurven schneiden. für gleichförmig beschleunigte bewegungen ab null,null gibt es wirklich nur einen fall wo nach zeit x sich weg, geschwindigkeit und beschleunigung in einem punkt schneiden wie vom themenstarter postuliert und das wäre in der triviallösung [0,0,0], also dem ungerührten zustand. nicht gerade spannend.

Mosher
2013-11-21, 23:06:02
Du darfst nicht vergessen, dass nicht unbedingt jeder hier was mit solch hochkomplexen Überlegungen anfangen kann und dass du auch nicht unbedingt mit Abszissen und Ordinaten um dich werfen solltest. Du könntest früher oder später dumm angemacht werden, weil du versuchst, mathematisch korrekt und gleichzeitig verständlich zu helfen.

Plutos
2013-11-21, 23:08:03
Man sollte ja wohl zumindest dazusagen, dass in der Grafik nur die Absolutbeträge von Beschleunigung und Geschwindigkeit angegeben sind :rolleyes:.

Flyinglosi
2013-11-21, 23:32:53
Du darfst nicht vergessen, dass nicht unbedingt jeder hier was mit solch hochkomplexen Überlegungen anfangen kann und dass du auch nicht unbedingt mit Abszissen und Ordinaten um dich werfen solltest. Du könntest früher oder später dumm angemacht werden, weil du versuchst, mathematisch korrekt und gleichzeitig verständlich zu helfen.

Hochkomplex? Es geht hier um etwas, dass jeder mit einem Abitur verstanden haben sollte.

Mosher
2013-11-22, 02:07:10
Hochkomplex? Es geht hier um etwas, dass jeder mit einem Abitur verstanden haben sollte.

;)
Sogar ohne Abitur kann man das verstehen. Vielleicht hätte ich "hochkomplex" schreiben sollen.

Geldmann3
2013-11-22, 22:26:14
Also, um mich dieser höchstkomplexen Materie wieder etwas anzunähern, habe ich mich mal an folgender Aufgabe versucht, nur mal um zu prüfen, ob ich noch in der Lage bin, solch ein physikalisch, verzwicktes Thema ansatzweise zu erfassen:

Aufgabe:
Ein Auto der Masse 1100 kg beschleunigt an einem Hang mit dem Steigungswinkel 5,14° auf einer Strecke von 900m von 50km/h auf 70Km/h. Die Rollreibungszahl beträgt μ = 0,008. Berechnen sie die Beschleunigungs-, die Hub- sowie die Reibungsarbeit. Welche Energie wird insgesamt übertragen?

Mit der Beschleunigungsarbeit ist wohl denke ich mal die kinetische Energie/Arbeit gemeint.

Ich errechne also erst die kinetische Energie für 50Km/h=13,8889m/s
Wkin1=1/2mv²
Wkin1=1/2*1100kg*(13,8889(m/s))²=106095,8488Nm

Anschließend die kinetische Energie für 70Km/h=19,4444m/s
Wkin2=1/2mv2²
Wkin2=1/2*1100kg*(19,4444(m/s))²=207946,5802Nm

Und zuletzt errechne ich die Differenz:
Wkinfinal=Wkin2-Wkin1
Wkinfinal=207946,5802Nm-106095,8488Nm=101850,731Nm
Die verrichtete Beschleunigungsarbeit beträgt 101850,731Nm

Nun zur Hub Arbeit, dazu muss ich erstmal errechnen, wie hoch der besagte Hang ist, das kann ich mit ein wenig Trigonometrie herausfinden.
Gegeben: c=900m; α=5,14° Gesucht: h

sin α=h/c
0,0896=h/900m|*900m
0,0896*900m=h
h=80,6307m

Der Hang ist also 80,6307m hoch, nun kann ich damit die potentielle Energie errechnen.
Wpot=mgh
Wpot=1100kg*9,81m/s²*80,6307m=870085,8837Nm
Nun zur Reibungsarbeit.
WR=FR*s

FR=μ*FG
FG=m*g
WR=μ*m*g*s
WR=0,008*1100kg*9,81m/s²*900m=77695,2Nm

Und zuletzt die insgesamt übertragene Energie:
EnergieGesamt=Wkinfinal+Wpot+WR
EnergieGesamt=101850,731Nm+870085,8837Nm+77695,2Nm=1.049.631,815Nm

Stimmt der Ansatz(Siehe Spoiler) soweit ungefähr?
Danke

sei laut
2013-11-22, 22:45:51
Ich bin in Physik nicht mehr so firm, aber es geht um a, also die Beschleunigung.

"Berechnen sie die Beschleunigung, die Hub- sowie die Reibungsarbeit."
Heißt: Berechnen sie die Beschleunigung, die Hubarbeit und die Reibungsarbeit. Hast ein Strich zuviel gelesen.
Aber dein Ansatz ist interessant, etwas zu errechnen, was es nicht gibt.

Geldmann3
2013-11-22, 22:50:54
Es war schon die Beschleunigungsarbeit genannt, hatte mich vertippt. Ist verbessert.

Konami
2013-11-22, 23:33:59
Also, um mich dieser höchstkomplexen Materie wieder etwas anzunähern, habe ich mich mal an folgender Aufgabe versucht, nur mal um zu prüfen, ob ich noch in der Lage bin, solch ein physikalisch, verzwicktes Thema ansatzweise zu erfassen:

Aufgabe:
Ein Auto der Masse 1100 kg beschleunigt an einem Hang mit dem Steigungswinkel 5,14° auf einer Strecke von 900m von 50km/h auf 70Km/h. Die Rollreibungszahl beträgt μ = 0,008. Berechnen sie die Beschleunigungs-, die Hub- sowie die Reibungsarbeit. Welche Energie wird insgesamt übertragen?

Mit der Beschleunigungsarbeit ist wohl denke ich mal die kinetische Energie/Arbeit gemeint.

Ich errechne also erst die kinetische Energie für 50Km/h=13,8889m/s


Anschließend die kinetische Energie für 70Km/h=19,4444m/s


Und zuletzt errechne ich die Differenz:

Die verrichtete Beschleunigungsarbeit beträgt 101850,731Nm

Nun zur Hub Arbeit, dazu muss ich erstmal errechnen, wie hoch der besagte Hang ist, das kann ich mit ein wenig Trigonometrie herausfinden.

Der Hang ist also 80,6307m hoch, nun kann ich damit die potentielle Energie errechnen.

Nun zur Reibungsarbeit.


Und zuletzt die insgesamt übertragene Energie:


Stimmt der Ansatz(Siehe Spoiler) soweit ungefähr?
Danke
µ bezieht sich auf die Normalkraft, die auf einer schiefen Ebene kleiner ist als m*g. Du brauchst einen Faktor cos(5,14°) dazu, dann passt alles.

Geldmann3
2013-11-22, 23:41:33
Oh, stimmt, auf einer schiefen Ebene ist das ja wieder anders.
Danke!

vudu
2013-11-22, 23:50:21
Ich verstehe die Aufgabe so, dass nach der Beschleunigung gefragt wird nicht nach der Beschleunigungsarbeit.

InsaneDruid
2013-11-23, 15:01:32
Dann verstehst du kein Deutsch.

eViLsTieFel
2013-11-23, 16:08:28
Wollte noch anmerken, dass es eher unüblich ist, Energien in Newtonmetern anzugeben. Schreib lieber Joule ;).