Aufgabe Dynamik

Guten Tag,

muss in physik folgende aufgabe lösen und komm iwi nicht weiter:

Ein Eisstock bewegt sich 30 m weit, bis er zur Ruhe kommt. (Reibungszahl 0,04)

A) berechne die Anfangsgeschwindigkeit und
B) die Zeit, die er für diese Strecke braucht

Hallo,

Ich werd dir mal ein paar Ansätze geben:

Zu erst brauchst du mal deine verzögernde Kraft. Du hast die Reibungszahl angegeben, also sollte das kein Problem sein:

F_{gl} = f_{gl}*G = f_{gl}*m*g

danach berechnest du die Beschleunigung bzw. die Verzögerung und dann solltest du für die a) diese Formel verwenden:

s = \frac{v^{2}}{2a}

und bei der b):

v(t) = v_{0} - a*t

Ich hoffe du kommst damit weiter, wenn nicht kannst du ja nochmal spezifischere Fragen stellen.

lg
Merlin

hi

Ein Eisstock bewegt sich 30 m weit, bis er zur Ruhe kommt.
(Reibungszahl 0,04)

das heisst dass er über 30 meter mit einer reibungskraft fon m*g*0.04
auf 0 m/s gebremst(„beschleunigt“) wurde.
wenn man die zeitachse umkehrt ist es eine beschleunigung von 0 m/s auf x m/s über 3 meter mit einer kraft von m*g*0.04

nun die gleichung lautet:
s=0.5 * a * t^2
eingesetzt:
30 =0.5* (m*g*0.04)/m * t^2 -> die masse kürzt sich weg:
sqrt(60/(9.81*0.04))=t
nun hast du t und a und s
mit diesen angaben un der formel v=a*t die zeit selbst berechnen können.
lg niemand

A) berechne die Anfangsgeschwindigkeit und
B) die Zeit, die er für diese Strecke braucht

Hallo,

Ein Eisstock bewegt sich 30 m weit, bis er zur Ruhe kommt.
(Reibungszahl 0,04)

A) berechne die Anfangsgeschwindigkeit und
B) die Zeit, die er für diese Strecke braucht

eine schöne Aufgabe, da muß man schon nachdenken.
Ich zeige Dir den Lösungsansatz.
Masse und Bremskraft stehen in einem festen Verhältnis zueinander
so daß die absoluten Werte hier nicht relevant sind.
mit
s=30m
a=Bremsverzögerung
F=Kraft des Eisstockes auf das Eis
m=masse des Eisstockes
g=Erdbeschleunigung (9,81m/s^2)
aus
F=m*a
F=g*m*0.04
kannst Du Dir mit
v=sqr(2*a*s)
und
t=2*s/v
alle geforderten Werte errechnen.
Ich hoffe ich habe auf die Schnelle keinen Fehler eingebaut.
Gruß VIKTOR

Guten Tag,

hi

Ein Eisstock bewegt sich 30 m weit, bis er zur Ruhe kommt.
(Reibungszahl 0,04)

das heisst dass er über 30 meter mit einer reibungskraft fon
m*g*0.04
auf 0 m/s gebremst(„beschleunigt“) wurde.
wenn man die zeitachse umkehrt ist es eine beschleunigung von
0 m/s auf x m/s über 3 meter mit einer kraft von m*g*0.04

nun die gleichung lautet:
s=0.5 * a * t^2
eingesetzt:
30 =0.5* (m*g*0.04)/m * t^2 -> die masse kürzt sich weg:
sqrt(60/(9.81*0.04))=t
nun hast du t und a und s
mit diesen angaben un der formel v=a*t die zeit selbst
berechnen können.
lg niemand

hätte zu diesem teil ne frage: (m*g*0.04)/m

m*g*0,04 ist ja die Gleitreibungskraft, aber weshalb teilst du durch a?

ich teile ja nicht durch a. a wäre die beschläunigung
und Kraft=Masse * Beschleunigung(F=m*a)
da ich nun die kraft habe aber die beschleunigung brauche muss ich die kraft durch die masse teilen: a=F/m
ich teile also nirgends durch a, oder was meinst du?
lg niemand

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo,

Ein Eisstock bewegt sich 30 m weit, bis er zur Ruhe kommt.
(Reibungszahl 0,04)

A) berechne die Anfangsgeschwindigkeit und
B) die Zeit, die er für diese Strecke braucht

Überschläglich im Kopf.
Energiegleichung:

(m/2)*vo²= m*g*my*s

vo²= 2*g*my*s = ca. 2*10*0,04*30 = ca. 25. vo= ca. 5m/s

a= vo²/2s = ca. 25/60 = ca. 5/12 m/s²

t² = 2s/a = ca. 60*12/5 = ca. 144. t= ca. 12 s

Irrtum vorbehalten.

Gruß:
Manni

das blöde is ja, dass ich m nicht habe

aber ich versteh nich so ganz, weshalb du durch m teilst, das richtige ergebnis kommt zwar raus, aber du rechnest ja die gleitreibungskraft aus und kannst du dann so ohne weiteres durch m teilen?

Ja das stimmt, aber wenn du weiter rechnest wird dir auffallen, dass du m gar nicht benötigst.

Berechne einfach mal mit den Variablen deine Beschleunigung/Verzögerung a über die Grundformel der Mechanik (F = m*a).

Falls du dann immer noch Probleme hast, meld dich einfach nochmal

lg
Merlin

Guten Tag,

aber ich versteh nich so ganz, weshalb du durch m teilst, das
richtige ergebnis kommt zwar raus, aber du rechnest ja die
gleitreibungskraft aus und kannst du dann so ohne weiteres
durch m teilen?

was ich sagen will ist, dass du ja nur die gleitreibungskraft ausgerechnet hast und nicht die Beschleunigende Kraft Fb= m*a

Hallo,

aber ich versteh nich so ganz, weshalb du durch m teilst, das
richtige ergebnis kommt zwar raus, aber du rechnest ja die
gleitreibungskraft aus und kannst du dann so ohne weiteres
durch m teilen?

was ich sagen will ist, dass du ja nur die gleitreibungskraft
ausgerechnet hast und nicht die Beschleunigende Kraft Fb= m*a

entschuldige, daß ich mich in Eurer „Gespräch“ hier einmische.
Die „Gleitreibungkraft“ steht hier für die beschleunigende Kraft,
nur negativ, also abbremsend.
Der Berechnungsgang ist der gleiche.

Gruß VIKTOR

Hallo,

das blöde is ja, dass ich m nicht habe

…das brauchst Du auch nicht, da es aus der Rechnung herausfällt.

Gruß:
Manni

Hallo,

Falls du dann immer noch Probleme hast, meld dich einfach
nochmal

Die Lösung steht doch schon weiter oben.

Gruß:
Manni

Hallo,

Ein Eisstock bewegt sich 30 m weit, bis er zur Ruhe kommt.
(Reibungszahl 0,04)

A) berechne die Anfangsgeschwindigkeit und
B) die Zeit, die er für diese Strecke braucht

zuerst die Formelbuchstabendefinitionen:

\begin{eqnarray}
s &:=& \mbox{Laenge des Bremswegs (30 m)}\nonumber\
\mu &:=& \mbox{Gleitreibungszahl (0.04)}\nonumber\
a &:=& \mbox{Beschleunigung des Eisstocks}\nonumber\
T &:=& \mbox{Abbremszeitspanne}\nonumber\
v_0 &:=& \mbox{Anfangsgeschwindigkeit}\nonumber\
\bar v &:=& \mbox{mittlere Geschwindigkeit}\nonumber
\end{eqnarray}

Wird der Vorgang als Abbremsung mit konstanter Beschleunigung/Verzögerung a idealisiert, dann treffen folgende vier Aussagen zu:

\begin{eqnarray}
a &=& \mu g\
a &=& \frac{v_0}{T}\
\bar v &=& \frac{s}{T}\
\bar v &=& \frac{1}{2} v_0
\end{eqnarray}

(1) und (2) sind klar. (3) ist richtig, weil auf der linken Seite die zeitlich gemittelte Geschwindigkeit ¯v¯ steht. Das ist wichtig. (4) stimmt, weil die Geschwindigkeit des Eisstocks zeitlich linear von v0 auf Null abnimmt. Das tut sie, weil a konstant ist. Würde die Geschwindigkeit sich zeitlich linear von v1 auf v2 ändern, wäre ¯v¯ = 1/2 (v1 + v2).

Bei vier Gleichungen für vier Unbekannte (a, T, v0, ¯v¯) darf man erwarten, dass die Sache klargeht, und so ist es auch. Die Auflösung per Hand oder CAS birgt keine Schwierigkeiten.

Ergebnis:

\begin{eqnarray}
v_0 &=& \sqrt{2 \mu g s}\nonumber\
T &=& \sqrt{\frac{2 s}{\mu g}}\nonumber
\end{eqnarray}

Gruß
Martin