Physik : Zeit errechnen

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	ToeB Betreff: Physik : Zeit errechnen	Mi, März 23, 2011 18:11 Antworten mit Zitat
Ich schreib morgen eine Physik Klausur und brauche ganz schnell mal einen kleinen Tipp wie man aus zwei Geschwindigkeiten (v0 und v), wobei hier v0 = 23m/s und v=0m/s ist, und einer Strecke (s=40cm) eine Beschleunigung errechnen kann. Dazu brauch ich natürlich erstmal die Zeit, welche der Körper benötigt um in diesen 40cm auf 0 Abgebremst zu werden, doch wie finde ich das heraus ? die Formel "v=s/t" kann ich ja nicht nehmen und Umformen, das sie ja keine beschleunigung vorraussetzt... Danke schonmal ! mfg ToeB
Religiöse Kriege sind Streitigkeiten erwachsener Männer darum, wer den besten imaginären Freund hat. Race-Project - Das Rennspiel der etwas anderen Art SimpleUDP3.0 - Neuste Version der Netzwerk-Bibliothek Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an Pummelie, welcher mir einen Teil seines VServers für das Betreiben meines Masterservers zur verfügung stellt!

ToeB

Betreff: Physik : Zeit errechnen

Mi, März 23, 2011 18:11
Antworten mit Zitat

Ich schreib morgen eine Physik Klausur und brauche ganz schnell mal einen kleinen Tipp wie man aus zwei Geschwindigkeiten (v0 und v), wobei hier v0 = 23m/s und v=0m/s ist, und einer Strecke (s=40cm) eine Beschleunigung errechnen kann. Dazu brauch ich natürlich erstmal die Zeit, welche der Körper benötigt um in diesen 40cm auf 0 Abgebremst zu werden, doch wie finde ich das heraus ? die Formel "v=s/t" kann ich ja nicht nehmen und Umformen, das sie ja keine beschleunigung vorraussetzt...

Danke schonmal !

mfg ToeB

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Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an Pummelie, welcher mir einen Teil seines VServers für das Betreiben meines Masterservers zur verfügung stellt!

	Mr.Hyde Newsposter	Mi, März 23, 2011 18:23 Antworten mit Zitat
Beschleunigung a = v/t, wobei es dann darauf ankommt, welche Beschleunigung du haben möchtest. hier mal eine nette Formelsammlung http://www.physik-formeln.de/formeln-mechanik.html Gl.
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Mr.Hyde

Newsposter

Mi, März 23, 2011 18:23
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Beschleunigung a = v/t, wobei es dann darauf ankommt, welche Beschleunigung du haben möchtest. hier mal eine nette Formelsammlung
http://www.physik-formeln.de/formeln-mechanik.html
Gl.

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	ToeB	Mi, März 23, 2011 18:27 Antworten mit Zitat
Die Formeln für die Beschleunigung hab ich ja, mir fehlt nur noch die Größe der Zeit, und das muss ich iwie ausrechnen... Danke trotzdem ! Edit : Okay stand doch in meiner Sammlung, man nehme dafür die Formel a = (v² - v0²) / (2*s) ^^ mfg ToeB
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ToeB

Mi, März 23, 2011 18:27
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Die Formeln für die Beschleunigung hab ich ja, mir fehlt nur noch die Größe der Zeit, und das muss ich iwie ausrechnen... Danke trotzdem !

Edit : Okay stand doch in meiner Sammlung, man nehme dafür die Formel a = (v² - v0²) / (2*s) ^^

mfg ToeB

Zuletzt bearbeitet von ToeB am Mi, März 23, 2011 18:54, insgesamt einmal bearbeitet

	Lobby	Mi, März 23, 2011 18:53 Antworten mit Zitat
Dann solltest Du das aber lösen können, auch ohne den Zwischenschritt der Berechnung der Zeit. Folgende zwei Formeln sollten dir ja dann nun wohl bekannt sein: s=1/2at² v=at Wenn man beide nach t umformt, erhält man: t=sqr(2s/a) <- Das sqr soll für eine Quadratwurzel stehen t=v/a Hier kann man offensichtlich Gleichsetzten. Gesagt, getan: sqr(2s/a)=v/a Noch ein paar kleine Rechnereien: 2s/a=v²/a² 2s=v²/a a=v²/2s Ist damit deine Ursprungsfrage zur Berechnung der Beschleunigung a beantwortet? Noch kurz eine kleine Überprüfung, ob das von den Einheiten her auch stimmen kann: [a]=1m²/(s²*m) [a]=1m/s² Das scheint soweit also zu stimmen.
TheoTown - Eine Stadtaufbausimulation für Android, iOS, Windows, Mac OS und Linux

Lobby

Mi, März 23, 2011 18:53
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Dann solltest Du das aber lösen können, auch ohne den Zwischenschritt der Berechnung der Zeit.

Folgende zwei Formeln sollten dir ja dann nun wohl bekannt sein:
s=1/2a*t²
v=a*t

Wenn man beide nach t umformt, erhält man:
t=sqr(2s/a) <- Das sqr soll für eine Quadratwurzel stehen
t=v/a

Hier kann man offensichtlich Gleichsetzten. Gesagt, getan:
sqr(2s/a)=v/a

Noch ein paar kleine Rechnereien:
2s/a=v²/a²
2s=v²/a
a=v²/2s

Ist damit deine Ursprungsfrage zur Berechnung der Beschleunigung a beantwortet?

Noch kurz eine kleine Überprüfung, ob das von den Einheiten her auch stimmen kann:
[a]=1m²/(s²*m)
[a]=1m/s²
Das scheint soweit also zu stimmen.

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	ToeB	Mi, März 23, 2011 19:45 Antworten mit Zitat
Ja so hab ich es jetzt auch gemacht ^^ Aber ist es nicht bei s=1/2at² umgeformt t = sqr( a/2s* ) und nicht 2s/a ? Edit : Ne stimmt hast recht, hatte nicht bedacht das beim Umformen auf der einen Seite 1/t² steht und nicht nur t² Danke dir aber Trotzdem für die Mühe ! mfg ToeB
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ToeB

Mi, März 23, 2011 19:45
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Ja so hab ich es jetzt auch gemacht ^^ Aber ist es nicht bei s=1/2a*t² umgeformt t = sqr( a/2s ) und nicht 2s/a ?

Edit : Ne stimmt hast recht, hatte nicht bedacht das beim Umformen auf der einen Seite 1/t² steht und nicht nur t² Embarassed

Danke dir aber Trotzdem für die Mühe !

mfg ToeB

Zuletzt bearbeitet von ToeB am Mi, März 23, 2011 19:51, insgesamt einmal bearbeitet

	mpmxyz	Mi, März 23, 2011 19:49 Antworten mit Zitat
t=Sqr(2s/a) ist richtig: Code: [AUSKLAPPEN] [EINKLAPPEN] s=0.5at^2 ;*2 /a t^2=2s/a ;Wurzel t=+-Sqr(2s/a) mfG mpmxyz
Moin Moin! Projekte: DBPC CodeCruncher Mandelbrot-Renderer

mpmxyz

Mi, März 23, 2011 19:49
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t=Sqr(2s/a) ist richtig:
Code: [AUSKLAPPEN]

s=0.5*a*t^2 ;*2 /a
t^2=2s/a ;Wurzel
t=+-Sqr(2s/a)

mfG
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	ToeB	Mi, März 23, 2011 20:02 Antworten mit Zitat
Okay danke ^^ Und ich habe trotzdem noch einen komischen Fehler. Ich wollte anhand von der Strecke s im freien Fall die Geschwindigkeit ausrechnen (in diesem Fall 1, 2, 3 und 4m). Dazu habe ich die Beiden Formeln benutz : v = at s = 1/2at² Wieder nach T aufgelöst usw. bis ich diesen Term hatte : v = Sqr( 2 a * s ) Aber irgendwie kann das nicht stimmen. Ich bekomme bei den Strecken 1-4 Folgende werte heraus : 1m = 4,43 m/s 2m = 6,26 m/s 3m = 7,67 m/s 4m = 8,85 m/s Sieht mir nicht gerade nach nem Quadratischen Graphen aus :/ mfg ToeB
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ToeB

Mi, März 23, 2011 20:02
Antworten mit Zitat

Okay danke ^^

Und ich habe trotzdem noch einen komischen Fehler. Ich wollte anhand von der Strecke s im freien Fall die Geschwindigkeit ausrechnen (in diesem Fall 1, 2, 3 und 4m). Dazu habe ich die Beiden Formeln benutz :

v = a*t
s = 1/2*a*t²

Wieder nach T aufgelöst usw. bis ich diesen Term hatte :

v = Sqr( 2 * a * s )

Aber irgendwie kann das nicht stimmen. Ich bekomme bei den Strecken 1-4 Folgende werte heraus :
1m = 4,43 m/s
2m = 6,26 m/s
3m = 7,67 m/s
4m = 8,85 m/s

Sieht mir nicht gerade nach nem Quadratischen Graphen aus :/

mfg ToeB

	Lobby	Mi, März 23, 2011 20:25 Antworten mit Zitat
Deine Formel stimmt und auch ein 'komischer' Fehler ist hier nicht zu finden. Wie kommst Du denn darauf, dass sich die Geschwindigkeit v quadratisch zur zurückgelegten Strecke s verhalten müsste? Anhand der Formel ist ja wohl ganz klar die Abhängigkeit von v zu s zu sehen (dürfte f(x)=sqr(x) ähnlich aussehen). Könnte es vielleicht sein, dass Du hier v zu s mit s zu t verwechselt hast? Bei letzterem wäre es nämlich tatsächlich quadratisch, wie auch die Formel s=1/2a*t² ganz klar aufzeigt.
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Lobby

Mi, März 23, 2011 20:25
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Deine Formel stimmt und auch ein 'komischer' Fehler ist hier nicht zu finden. Wie kommst Du denn darauf, dass sich die Geschwindigkeit v quadratisch zur zurückgelegten Strecke s verhalten müsste?
Anhand der Formel ist ja wohl ganz klar die Abhängigkeit von v zu s zu sehen (dürfte f(x)=sqr(x) ähnlich aussehen). Könnte es vielleicht sein, dass Du hier v zu s mit s zu t verwechselt hast? Bei letzterem wäre es nämlich tatsächlich quadratisch, wie auch die Formel s=1/2a*t² ganz klar aufzeigt.

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	ToeB	Mi, März 23, 2011 21:02 Antworten mit Zitat
Danke schonmal, erklärt zumindest den Graphen. Müsste aber trotzdem nicht die Geschwindigkeit zur Fallhöhe Quadratisch steigen ? Oder liegt es daran, dass wenn man von der Kinetischen und Potenziellen Energie ausgeht irgendwann ja keine Potenzielle Energie mehr "da" ist, und somit nicht weiter beschleunigt wird ? mfg ToeB
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ToeB

Mi, März 23, 2011 21:02
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Danke schonmal, erklärt zumindest den Graphen. Müsste aber trotzdem nicht die Geschwindigkeit zur Fallhöhe Quadratisch steigen ?

Oder liegt es daran, dass wenn man von der Kinetischen und Potenziellen Energie ausgeht irgendwann ja keine Potenzielle Energie mehr "da" ist, und somit nicht weiter beschleunigt wird ?

mfg ToeB

	Lobby	Mi, März 23, 2011 21:23 Antworten mit Zitat
Es wird durchaus immer schneller gemäß v=at. Warum es sich nun allerdings so verhält, dass v(s) eine Funktion der Gestalt sqr(x) (eine um 90° gedrehte, halbe Parabel) beschreibt liegt daran, dass diese die Umkehrfunktion einer quadratischen Funktion darstellt. s(v) nämlich verhält sich gemäß s=1/2at²=1/2av²/a²=1/2v²/a quadratisch. Man könnte es sich auch einfach so vorstellen, dass dadurch, dass die Fallgeschwindigkeit eben immer zunimmt, die Zeit eine bestimmte Strecke zu überstreichen beständig abnimmt. Da aber v=a*t gilt, und t pro Strecke durch eben Genanntes immer weniger stark zunimmt, wird somit die Geschwindigkeit auch immer langsamer größer. Zu beachten ist allerdings, dass es dabei keinen Grenzwert gibt.
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Lobby

Mi, März 23, 2011 21:23
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Es wird durchaus immer schneller gemäß v=a*t. Warum es sich nun allerdings so verhält, dass v(s) eine Funktion der Gestalt sqr(x) (eine um 90° gedrehte, halbe Parabel) beschreibt liegt daran, dass diese die Umkehrfunktion einer quadratischen Funktion darstellt. s(v) nämlich verhält sich gemäß s=1/2*a*t²=1/2*a*v²/a²=1/2*v²/a quadratisch.
Man könnte es sich auch einfach so vorstellen, dass dadurch, dass die Fallgeschwindigkeit eben immer zunimmt, die Zeit eine bestimmte Strecke zu überstreichen beständig abnimmt. Da aber v=a*t gilt, und t pro Strecke durch eben Genanntes immer weniger stark zunimmt, wird somit die Geschwindigkeit auch immer langsamer größer. Zu beachten ist allerdings, dass es dabei keinen Grenzwert gibt.

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	Johannes´	Mi, März 23, 2011 21:24 Antworten mit Zitat
Es wär schon schlecht, wenn keine potentielle Energie da mehr ist. Potentielle Energie wird ja sowieso vom Nullpunkt abhängig gemacht. Wenn du dann den Nullpunkt so setzt, dass die Masse noch tiefer fallen kann, ist das schlecht. Es sollte ja schon so sein, dass die Masse nicht tiefer als Null fällt bzw. dort der Boden ist. Dann kann ja auch die potentielle Energie dort gleich Null sein.

Johannes´

Mi, März 23, 2011 21:24
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Es wär schon schlecht, wenn keine potentielle Energie da mehr ist. Potentielle Energie wird ja sowieso vom Nullpunkt abhängig gemacht. Wenn du dann den Nullpunkt so setzt, dass die Masse noch tiefer fallen kann, ist das schlecht. Es sollte ja schon so sein, dass die Masse nicht tiefer als Null fällt bzw. dort der Boden ist. Dann kann ja auch die potentielle Energie dort gleich Null sein.

	Lobby	Mi, März 23, 2011 22:06 Antworten mit Zitat
Der Bezugspunkt ist hier für die in einem Körper nach Wpot=mgh gespeicherte Energie vollkommen irrelevant, da man im hiesigen Beispiel dabei für die Höhe h sowieso die zurückgelegte Strecke verwenden muss, zumindest im einfachsten, hier aber durchaus vorliegenden Fall. Das Ganze also noch einmal nach den Regeln der Energieerhaltung: Wpot=mgh Wkin=1/2mv² Da die Energie beim freien Fall von potentieller in kinetische Energie umgewandelt wird, gilt nach dem Energieerahtlungssatz: Wpot=Wkin mgh=1/2mv² gh=1/2v² v²=2gh v=sqr(2gh) Damit wären wir da, wo wir bereits waren, nämlich bei: v=sqr(2as) Interessant wie das alles zusammenhängt, nicht?

Lobby

Mi, März 23, 2011 22:06
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Der Bezugspunkt ist hier für die in einem Körper nach Wpot=m*g*h gespeicherte Energie vollkommen irrelevant, da man im hiesigen Beispiel dabei für die Höhe h sowieso die zurückgelegte Strecke verwenden muss, zumindest im einfachsten, hier aber durchaus vorliegenden Fall.

Das Ganze also noch einmal nach den Regeln der Energieerhaltung:
Wpot=m*g*h
Wkin=1/2*m*v²

Da die Energie beim freien Fall von potentieller in kinetische Energie umgewandelt wird, gilt nach dem Energieerahtlungssatz:
Wpot=Wkin
m*g*h=1/2*m*v²
g*h=1/2*v²
v²=2*g*h
v=sqr(2*g*h)

Damit wären wir da, wo wir bereits waren, nämlich bei:
v=sqr(2*a*s)

Interessant wie das alles zusammenhängt, nicht?

	ToeB	Mi, März 23, 2011 22:12 Antworten mit Zitat
Ja okay danke, habs jetzt verstanden Danke euch allen ! mfg ToeB
Religiöse Kriege sind Streitigkeiten erwachsener Männer darum, wer den besten imaginären Freund hat. Race-Project - Das Rennspiel der etwas anderen Art SimpleUDP3.0 - Neuste Version der Netzwerk-Bibliothek Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an Pummelie, welcher mir einen Teil seines VServers für das Betreiben meines Masterservers zur verfügung stellt!

ToeB

Mi, März 23, 2011 22:12
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Ja okay danke, habs jetzt verstanden Very Happy

Danke euch allen !

mfg ToeB

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