Geschindigkeitsmessung

Wissenschaft Physik
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Hallo !
Ich hab eine dumme Physikhausaufgabe aufbekommen und hab leider keinen blassen Schimmer, wie die Lösung davon ist!
Wenn sich jemand mit dem Thema auskennt, darf er mir gerne beim Lösen behilflich sein. Die Aufgabe lautet folgendermaßen:

Wie kann man mit Hilfe eines Fahrraddynamos und der Scheinwerferlampe messen, wie schnell das Fahrrad fährt?

Grüßle Patrick

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Hallo Patrick

Was ist denn das fuer eine bloede Aufgabe ?

Der Dynamo ist ganz normal mit dem Reifen und der Lampe verbunden.
Je schneller Du faehrst, um so mehr Spannung erzeugt der Dynamo. Sollte wahrscheinlich proportional zur Geschwindigkeit sein.
Und somit brennt die Lampe heller wenn Du schneller bist. Dies wiederum wird wohl nicht ganz proportional von der Geschwindigkeit sein, da sich der Widerstand der Lampe mit der Temperatur und somit mit der Geschwindigkeit veraendert. Aber das soll hier wohl vernachlaessigt werden !

Aber irgendwie fehlt da jetzt fuer mich noch das Bauteil, das die Leistung der Lampe misst (wenn man den Umweg ueber die Lampe ueberhaupt machen moechte).

Anders ist es, wenn Du weisst, dass die Lampe ab einer bestimmten Leistung durchbrennt. Dann kann man ueber viele weitere Sachen die man kennen muss (Beschaffenheit des Dynamos z.B.) auf die Geschwindigkeit schliessen, wenn die Lampe durchbrennt.

Eine viel bessere Methode (und wahrscheinlich genauer :smile: waere:
Augen auf beim Fahrrad fahren und Geschwindigkeit schaetzen.
Diese Methode setzt voraus, dass wir die Umgebung erkennen koennen. Bei Nacht macht das etwas Probleme. Aber wie gut, dass wir dafuer dann die Lampe haben :wink:

Viele Gruesse

Martin

PS: Was bringt einem ein Geschwindigkeitsmesser, wenn er einen so stark verlangsamt wie ein Dynamo ?

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Ich find die Aufgabe eigentlich cool. Ist mal was ganz anderes und erfordert weniger physikalisches Verständnis als Erfindergeist.
Ich würde zu folgender Lösung tendieren, da sie mir die einfachste scheint.

  1. Du suchst dir eine Steilküste und markierst eine beliebig gewählte Startlinie daneben.
  2. Jetzt misst du auf Höhe der Startlinie herabsteigend die Höhe der Klippe in der Einheit „Dynamo“, indem du diesen nach unten gehend anlegst.
  3. Du nimmst die Lampe in die Hand, fährst an der Steilküste entlang auf die Startlinie zu.
  4. In dem Moment, wo du die Startlinie passierst, lässt du die Lampe die Klippe hinunterfallen.
  5. Wenn du die Lampe aufschlagen hörst, bleibst du stehen.
  6. Nun misst du die Wegstrecke, die du gefahren bist, in der Einheit „Dynamo“.
    Damit ist dieses Problem auf das „Brunnen-Problem“ (s.unten) zurückgeführt, und du kannst die Geschwindigkeit einfach ausrechnen als gefahrener Weg geteilt durch gefallene Zeit.
    Die Einheit „Dynamo“ sollte sich rauskürzen.
    Mögliche Fehlerquelle: Höhe der Küste ist nicht konstant, dann ist die Anfangsgeschwindigkeit der Lampe in Fahrtrichtung problematisch.
    Die anderen wirst du selbst rausfinden. Soll ja offensichtlich auch ne Aufgabe zum Tüfteln sein.
    Viel Spaß beim Ausprobieren!
    mr.elan
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Auch zu „mr.elan“:

Ganz einfach:

Lege die Lanpe und den Dynamo ein einem Abstand s voneinander auf einen Weg. Fahre mit dem Fahrad diese Streke und messe die Zeit t, die du dafür benötigst. Die Geschwindigkeit ergibt sich aus v=s/t.

Ok, ist nicht ganz ernst gemeint, aber als Lehrer hätte ich auf so eine Antwort ein Punkt für Originalität gegeben… :wink:

Gruß
Jochen

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Und mit was misst du die Zeit? Als Hilfsmittel waren ausdrücklich nur Fahrrad, Lampe und Dynamo gegeben. :smile:
Deshalb finde ich meinen Lösungsweg viel origineller.
mr.elan

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

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Hi,

in was mißt du die Zeit?

Du schreibst was von „Fallzeit“, dazu braust du aber eine Klippe - die war aber als Hilfmittel auch nicht gegeben…

Aber ok, ok, hier gleich ein Kompromißvorschlag:

Lege die Lampe auf die Straße, fahre mit dem Fahrad an der Lampe vorbei und laß in diesem Moment den Dynamo (aus Sattelhöhe) fallen. Messe die Strecke zwischen Lampe und Aufschlagpunkt des Dynamos in „Lampenbreiten“ ab (alternativ kann man auch den Dynamo noch mit hinzuhemen und neben die Lampe legen, dann die Lampe auf die andere Seite, denn den Dynamo wieder usw usw).
Die Einheit der Geschwindigkeit ist dann „1/n Fallzeit aus Sattelhöhe pro Lampenbreite“.

Freudige Grüße,
Jochen