gleichförmige Bewegungen < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:06 So 22.09.2013 | | Autor: | Belle97 |
| Aufgabe 1 | Nr.1
Ein Fußgänger läuft mit einer Geschwindigkeit von 3 km/h eine Straße entlang. in der gleichen Richtung wie der Fußgänger fahren ein Radfahrer mit 12 km/h und ein Motorradfahrer mit 50 km/h.
a. Bestimmen Sie die Geschwindigkeiten des Radfahrers und des Motorradfahrers bezüglich des Fußgängers.
b. Welche Geschwindigkeiten erhält man für den Fußgänger und den Motorradfahrer, wenn der sich bewegende Radfahrer als Bezugssystem gewählt wird?
c. Welchen Einfluss hat die gegenseitige Position der drei Verkehrsteilnehmer auf die Ergebnisse? |
| Aufgabe 2 | Ein Fahrzeug fährt geradlinig mit einer konstanten Geschwindigkeit von 60 km/h von A nach B. Mit demselben Startzeitpunkt fährt ein zweites Fahrzeug mit einer um 10 km/h geringeren konstanten Geschwindigkeit von B nach A. Beide Orte sind 11 km voneinander entfernt.
a. In welcher Entfernung von A treffen sich beide Fahrzeuge?
b. Welche Fahrzeuge benötigen die beiden Fahrzeuge bis zum Treffpunkt?
c. Bestätigen Sie Ihre berechneten Ergebnisse durch eine graphische Lösung im t-s-Diagramm. Bestimmen Sie graphisch die Fahrzeiten beider Fahrzeuge bis zu ihren Zielorten. |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Kann mir bitte einer bei diesen beiden Aufgaben helfen?
Wie kann ich die lösen? Wie geht das?
P.S. Ich bin leider kein Physikgenie :(
Könnt ihr mir bitte weiterhelfen?
Mein Lösungsansatz ist eigentlich nicht gerade groß. Ich weiß nur, dass sich Geschwindigkeiten in entgegengesetzter Richtung addieren, in gleicher Richtung ist die resultierende Geschwindigkeit die Differenz.
So haben wir das auf jeden Fall gelernt, doch leider weiß ich nicht, wie man das umsetzt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:09 So 22.09.2013 | | Autor: | Paivren |
> Nr.1
> Ein Fußgänger läuft mit einer Geschwindigkeit von 3
> km/h eine Straße entlang. in der gleichen Richtung wie der
> Fußgänger fahren ein Radfahrer mit 12 km/h und ein
> Motorradfahrer mit 50 km/h.
> a. Bestimmen Sie die Geschwindigkeiten des Radfahrers und
> des Motorradfahrers bezüglich des Fußgängers.
> b. Welche Geschwindigkeiten erhält man für den
> Fußgänger und den Motorradfahrer, wenn der sich bewegende
> Radfahrer als Bezugssystem gewählt wird?
> c. Welchen Einfluss hat die gegenseitige Position der drei
> Verkehrsteilnehmer auf die Ergebnisse?
> Mein Lösungsansatz ist eigentlich nicht gerade groß. Ich
> weiß nur, dass sich Geschwindigkeiten in entgegengesetzter
> Richtung addieren, in gleicher Richtung ist die
> resultierende Geschwindigkeit die Differenz.
>
> So haben wir das auf jeden Fall gelernt, doch leider weiß
> ich nicht, wie man das umsetzt.
Hallo, es geht hier im Groben nur darum, zu verstehen, was Bezugssysteme sind.
Stell Dir als erstes vor, Du würdest am Straßenrand stehen und alles beobachten.
Du siehst den Fußgänger, der sich mit 3km/h bewegt. Jetzt siehst Du den Radfahrer, der an dem Fußgänger mit 12 km/h vorbeifährt.
Du suchst jetzt nach der Geschwindigkeit des Radfahrers "bezüglich des Fußgängers".
Das bedeutet, Du als Beobachter wechselst jetzt in das Bezugssystem des Fußgängers.
Du stellst Dir also vor, Du wärest der Fußgänger.
Der Radfahrer fährt nun an Dir vorbei. Wie schnell erlebst Du nun den Radfahrer?
Beachte: Wenn Du in einem Bezugssystem mit konstanter Geschwindigkeit bist, wenn Du dich zum Beispiel als Fußgänger mit 3km/h bewegst, so nimmst Du Deine eigene Geschwindigkeit nicht wahr (stattdessen sieht es so aus, als würde sich die Erde mit 3km/h an Dir vorbei bewegen).
So ist es auch hier: Relativ zum ruhenden Beobachter am Straßenrand bewegt sich der Fußgänger mit 3km/h, und der Radfahrer mit 12km/h.
Relativ zum Beobachter, der sich mit dem Fußgänger mitbewegt, bewegt sich der Fußgänger selbst gar nicht, aber der Radfahrer immer noch, weil er ja schneller als der Fußgänger ist.
Ein Beispiel, um es deutlich zu machen (kannst Du direkt übertragen):
Ich stehe am Bahnsteig und sehe einen Güterzug mit 45km/h an mir vorbeirollen. Auf dem nächsten Gleis sehe ich einen ICE mit 50km/h fahren.
Nun wechsel ich in das Bezugssystem des ICE's. Ich bin Passagier und sehe den Güterzug durchs Fenster.
Ich selbst erlebe mich in Ruhe, also so, als würde ich stehen. Für mich sieht es nun so aus, als würde sich der Güterzug mit 5km/h in die andere Richtung bewegen.
Das ist der Clue: Von außen betrachtet bewegen sich beide Objekte in die gleiche Richtung, das eine ist 5km/h schneller, als das andere.
Wechselt man ins Bezgussystem des ICE's, sieht es so aus, als würde man selbst in Ruhe sein, und der andere Zug würde sich, entsprechend des Geschwindigkeitsunterschieds, von einem weg bewegen.
Von außen betrachtet ist der Güterzug 45km/h schnell.
Aus dem ICE heraus sind es nur -5km/h (das Minus kommt, weil es so aussieht, als würde sich der Güterzug in die andere Richtung bewegen).
In deinem Beispiel ist es umgekehrt - da ist das Objekt, was Du beobachtest, schneller als du selbst, aber es ist das gleiche Prinzip.
Hoffe, das hat Dir den Grundgedanken etwas klarer gemacht ;)
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:03 Mo 23.09.2013 | | Autor: | Belle97 |
Hallo, zuerst einmal vielen Dank für deine Antwort..
ja, auf jeden Fall ist mir jetzt der Sinn der Aufgabe klarer geworden, doch ich kann mir immer noch nicht zusammenreimen, wie ich diese Aufgaben lösen soll. Welche Formel muss ich nutzen etc.?
Kannst du mir da auch noch helfen?
Liebe Grüße!
|
|
|
| |
|
Hallo, zu Berechnung der Aufgabe 2:
Fahrzeug von A nach B: [mm] v_a=60\bruch{km}{h}
[/mm]
Fahrzeug von B nach A: [mm] v_b=50\bruch{km}{h}
[/mm]
Entfernung von A nach B: s=11km
Wenn sich beide Fahrzeuge treffen, sind sie die gleiche Zeit gefahren
[mm] t_a=t_b
[/mm]
Fahrzeug von A nach B: fährt die Strecke [mm] s_a
[/mm]
Fahrzeug von B nach A: fährt die Strecke [mm] s_b
[/mm]
es gilt: [mm] s_a+s_b=11km [/mm] daraus folgt: [mm] s_b=11km-s_a
[/mm]
[mm] t_a=t_b
[/mm]
[mm] \bruch{s_a}{v_a}=\bruch{s_b}{v_b}
[/mm]
[mm] \bruch{s_a}{v_a}=\bruch{11km-s_a}{v_b}
[/mm]
[mm] \bruch{s_a}{60\bruch{km}{h}}=\bruch{11km-s_a}{50\bruch{km}{h}}
[/mm]
jetzt hast du nur noch die Unbekannte [mm] s_a
[/mm]
den Rest schaffst du
Steffi
|
|
|
|
