Hilfe zur Übungsaufgaben von Kinematik (Physik)

DeHausi_60b320 · 10. Oktober 2008 um 12:50

Hallo Experten,
Ich schreibe bald eine Physik Klausur (11. Klasse) und wir haben Übungsaufgaben bekommen. Bei 3 Aufgaben wusste ich nicht was zu tun ist. Hoffentlich könnt ihr mir weiterhelfen. Für eine ausführliche Rechnung wäre ich sehr dankbar.
Vielen Dank im Voraus! =)

1.)
Um 20.48 fährt ein Güterzug mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h von A-Stadt ins 210 km entfernte B-Dorf. Zur gleichen Zeit startet mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h in B-Dorf ein Postzug, welcher nach A-Stadt fährt.

a) Um welche Uhrzeit treffen sich beide Züge?
b) Welche Entfernung von A-Stadt haben die Züge zum Zeitpunkt des Zusammentreffens?

2.)
Karl Klau überfällt um 15.23 Uhr die Frankfurter Sparkasse und flüchtet mit der Beute zu Fuß mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h. Ein Polizist trifft 4 Minuten nach dem Überfall bei der Sparkasse ein und nimmt sofort die Verfolgung auf. Auch er ist zu Fuß und hat eine Geschwindigkeit von 12 km/h.

a) Zu welcher Zeit kann Karl Klau vom Polizisten gestellt werden?
b) Wie weit ist Karl Klau dann gelaufen?
c) Wie weit ist der Polizist dann gelaufen?

3.)
Ein Güterzug fährt 1 Stunde mit einer Geschwindigkeit von 20 m/s und anschließend 90 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h.
Berechnen sie die Durchschnittsgeschwindigkeit des Zuges.

Mfg Daniel

Anonym_dccfd98ba8f6 · 10. Oktober 2008 um 13:29

Hallo,

alle drei Aufgaben kannst du mit der Gleichung für gleichförmige Geschwindigkeit v=s/t lösen. Versuch’s mal selber, und wenn du dann konkrete Fragen hast, hilft man dir gerne weiter.

Gruß

Kubi

DeHausi_60b320 · 10. Oktober 2008 um 14:23

Hey Kubi,
Ich weiß das ich das mit der Formel kann.
Bei den anderen Aufgaben auf dem Übungsblatt hat das auch geklappt aber die 3 Aufgaben versteh ich einfach nicht.
Ich würde mich so sehr freuen wenn mir die jem. vorrechnen würde.

Mfg Daniel

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Anonym_dccfd98ba8f6 · 10. Oktober 2008 um 14:53

Ein paar Tips
Moin,

1.)
Um 20.48 fährt ein Güterzug mit einer Geschwindigkeit von 60
km/h von A-Stadt ins 210 km entfernte B-Dorf. Zur gleichen
Zeit startet mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h in B-Dorf
ein Postzug, welcher nach A-Stadt fährt.

a) Um welche Uhrzeit treffen sich beide Züge?

Wie schnell bewegen sich die Züge aufeinander zu? Wie weit sind sie anfänglich voneinander entfernt? Wie lange brauchen sie also?

b) Welche Entfernung von A-Stadt haben die Züge zum Zeitpunkt
des Zusammentreffens?

Wie weit siend sie zum Zeitpunkt in a) jeweils gefahren?

2.)
Karl Klau überfällt um 15.23 Uhr die Frankfurter Sparkasse und
flüchtet mit der Beute zu Fuß mit einer Geschwindigkeit von 10
km/h. Ein Polizist trifft 4 Minuten nach dem Überfall bei der
Sparkasse ein und nimmt sofort die Verfolgung auf. Auch er ist
zu Fuß und hat eine Geschwindigkeit von 12 km/h.

a) Zu welcher Zeit kann Karl Klau vom Polizisten gestellt
werden?

s=v*t. Karl läuft mit v1 und hat s0 Vorsprung. Polizist läuft mit v2. Eingeholt wird, wenn beide Strecken gleich sind.

b) Wie weit ist Karl Klau dann gelaufen?
c) Wie weit ist der Polizist dann gelaufen?

Ist trivial, wenn a) gelöst ist.

3.)
Ein Güterzug fährt 1 Stunde mit einer Geschwindigkeit von 20
m/s und anschließend 90 Minuten mit einer Geschwindigkeit von
90 km/h.
Berechnen sie die Durchschnittsgeschwindigkeit des Zuges.

Wie weit fährt er in der ersten Phase, wie weit in der zweiten? Wie weit also insgesamt? Und wielange war er dafür unterwegs?

Das sollte dir vom Schlauch helfen.

Gruß

Kubi

Torsten · 10. Oktober 2008 um 15:16

Hi,

Die Formel ist immer

 s
v = -
 t

manchmal entsprechend umgestellt.

Da die Züge gleichlang unterwegs sind, wenn sie sich treffen, kann man die Gleichungen für beide Züge gleichsetzen.

s₁ s₂
– = –
v₁ v₂

Das ist eine Gleichung mit zwei Unbekannten. Also fehlt nochwas. Im Text steht ja noch die Gesamtstrecke und wenn die sich treffen, hat ja jeder seinen Teil von der Gesamtstrecke zurückgelegt. Also:

210 km = s<sub>1</sub> + s<sub>2</sub>

Jetzt hast du zwei Gleichungen und zwei Unbekannte und kannst rechnen.

Der Dieb hat einen Vorsprung von 4 min. Also:

s₀ = 10 km/h * 4 min

Vor dem Rechnen mußt du noch die Masseinheiten anpassen!
Wenn der Polizist den Dieb einholt, sind beide die gleiche Strecke gelaufen:

12 km/h \* t = s<sub>0</sub> + 10 km/h \* t

jetzt kannst du das t ausrechnen (wie gesagt, immer auf die Masseinheiten achten!)

Durchschnittsgeschwindigkeit ist Gesamtstrecke durch Gesamtzeit.

v₁t₁ + v₂t₂
v = ------------
t₁ + t₂

Hier mußt du auch wieder auf die Masseinheiten achten.

Gruß
Torsten

DeHausi_60b320 · 10. Oktober 2008 um 17:20

Hey Thorsten,
Ich bedanke mich bei deiner schnellen Antwort.
Ich hab eben nochmal versucht alles auszurechnen, bin aber nur bei der 3 auf die Lösung gekommen. Bei den andere 2 hab ich echt Schwierigkeiten da ich echt nicht gut in Physik bzw. Mathe bin.
Ich wäre echt so dankbar wenn mir die jemand vorrechnen könnte.

Mfg Daniel

Manni_1248d3 · 11. Oktober 2008 um 19:07

Ich hab eben nochmal versucht alles auszurechnen, bin aber nur
bei der 3 auf die Lösung gekommen. Bei den andere 2 hab ich
echt Schwierigkeiten da ich echt nicht gut in Physik bzw.
Mathe bin.
Ich wäre echt so dankbar wenn mir die jemand vorrechnen
könnte.

Hallo,
vielleicht versuchst Du es mal mit einer zeichnerischen Lösung, das hilft oft beim Verständnis.
Falls Du möchtest, maile ich Dir die zeichnerische und rechnerische Lösung.
Dazu müßtest Du dich aber per mail bei mir melden.

Gruß:
Manni

VIKTOR_029fb4 · 11. Oktober 2008 um 23:40

Hallo

1.)
Um 20.48 fährt ein Güterzug mit einer Geschwindigkeit von 60
km/h von A-Stadt ins 210 km entfernte B-Dorf. Zur gleichen
Zeit startet mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h in B-Dorf
ein Postzug, welcher nach A-Stadt fährt.

V1=60, V2=80,L=210km (Abstand A-B),t=gemeinsame Zeit der Züge (Std)
t*v1+t*v2=L eine einfache Gleichung,

a) Um welche Uhrzeit treffen sich beide Züge?

t=210/140=1,5 Std.zuzüglich 20:48 also um 22:18

b) Welche Entfernung von A-Stadt haben die Züge zum Zeitpunkt
des Zusammentreffens?

ergibt sich aus vorigem 1,5*60=90 km

2.)
Karl Klau überfällt um 15.23 Uhr die Frankfurter Sparkasse und
flüchtet mit der Beute zu Fuß mit einer Geschwindigkeit von 10
km/h. Ein Polizist trifft 4 Minuten nach dem Überfall bei der
Sparkasse ein und nimmt sofort die Verfolgung auf. Auch er ist
zu Fuß und hat eine Geschwindigkeit von 12 km/h.

V1=10,V2=12,s=Weg,t=Zeit des Polizisten (alles in Stunden)
s=V2*t
s=V1*(t+4/60) da K.K. 4 Minuten länger läuft als der Polizist.
setzt man s gleich ergibt sich
12*t=10*(t+4/60)

a) Zu welcher Zeit kann Karl Klau vom Polizisten gestellt
werden?

das ergibt für t=1/3 Std oder 20 Minuten (K.K 24 Minuten)

b) Wie weit ist Karl Klau dann gelaufen?
c) Wie weit ist der Polizist dann gelaufen?

beide sind 4 km gelaufen (12km/h in 1/3 Stunde der Polizist)

3.)
Ein Güterzug fährt 1 Stunde mit einer Geschwindigkeit von 20
m/s und anschließend 90 Minuten mit einer Geschwindigkeit von
90 km/h.
Berechnen sie die Durchschnittsgeschwindigkeit des Zuges.

Addiere beide Strecken und teile durch 2,5 Stunden (150 Minuten)
Das wirst Du wohl noch alleine hinbekommen.

Gruß VIKTOR

Manni_1248d3 · 13. Oktober 2008 um 23:46

Falls Du möchtest, maile ich Dir die zeichnerische und
rechnerische Lösung.
Dazu müßtest Du dich aber per mail bei mir melden.

Hallo,
Lösungen gemailt. Schau Dir die zeichnerischen Lösungen an: Dann siehst Du, wie Du die rechnerischen Lösungen „knacken“ kannst, wenn Du nicht weißt, wie Du gedanklich ansetzen sollst.

Gruß:
Manni