Physik Engergie und Geschwindigkeit beim Schlittenfahren

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von sun0025, 29. Mai 2016 .

Status des Themas:
Es sind keine weiteren Antworten möglich.
  1. 29. Mai 2016
    Moin,

    ich häng gerade an einer Aufgabe und finde keinen Ansatz:

    Ich starte mit meinem Schlitten auf einem Berg mit der Geschwindigkeit v=0 m/s. Auf der Mitte des Berges habe ich die Geschwindigkeit v=12 m/s. Nun ist mir das zu wenig und ich starte nochmal mit meinem Schlitten oben auf dem Berg diesmal aber mit der Geschwindigkeit v= 3 m/s. Welche Geschwindigkeit habe ich nun auf der Mitte des Berges?
    Die Reibung kann hierbei vernachlässtigt werden.


    Hat vllt. einer eine Idee wie ich da anfange?

    so far
    sun0025
     
  2. 29. Mai 2016
    AW: Physik Engergie und Geschwindigkeit beim Schlittenfahren

    Senkrecht nach unten wäre natürlich am einfachsten ^^ Dank Energieerhaltung und vernachlässigter Reibung ist ja auch egal wie man fährt nur die Höhendifferenz zählt für die Energiebilanz bei angenommener Erdanziehung.

    Also nehmen wir die Freifall-Formel:

    v1² = 2 g h + v0²

    v1 = sqrt(2 * 9,81m/s² * Xm + 3²m²/s²)

    X bzw h = Höhenunterschied von Oben bis zur Mitte in Metern.

    Wobei du könntest ja X ausrechnen über die untere Gleichung in dem du die 12m/s einsetzt und nach X bzw h auflöst.

    12²m²/s² / 2 / 9,81m/s² = h


    also 7,34m bzw oben eingesetzt v1 = 12,37m/s (gerundet)

    Bringt also nur ca ein Zehntel der Startgeschwindigkeit mehr, oder ich hab mich verrechnet ^^
     
  3. 29. Mai 2016
    AW: Physik Engergie und Geschwindigkeit beim Schlittenfahren

    Eine etwas andere Herangehensweise (mathematisch sauberer ):

    Wichtigste Vorbedingung ist, das der Berg eine konstante schiefe Ebene ist, und somit die Beschleunigung konstant ist.

    Grundformelerstellung:

    a=(v[SUB]t[/SUB]-v[SUB]0[/SUB])/t ; s=v[SUB]0[/SUB]*t+a*t[SUP]2[/SUP]/2 ;

    =>

    v[SUB]t[/SUB]=√(v[SUB]0[/SUB][SUP]2[/SUP]+2*a*s)


    mit den erweiterten Variablen:
    v[SUB]01[/SUB] Startgeschwindigkeit Fall 1 (0m/s); v[SUB]o2[/SUB] Startgeschwindigkeit Fall 2 (3m/s)
    v[SUB]t1[/SUB]= Geschwindigkeit mitte Berg Fall 1 (ohne Startgeschwindigkeit); v[SUB]t2[/SUB]= Geschwindigkeit mitte Berg Fall 2

    Fall 1:
    V[SUB]t1[/SUB]= √(v[SUB]01[/SUB][SUP]2[/SUP] + 2 * a * s)
    umgestellt a * s = V[SUB]t1[/SUB][SUP]2[/SUP]/2

    Fall 2:
    V[SUB]t2[/SUB]= √(v[SUB]02[/SUB][SUP]2[/SUP] + 2 * a * s)
    umgestellt a * s = (v[SUB]t2[/SUB][SUP]2[/SUP]-V[SUB]02[/SUB][SUP]2[/SUP])/2

    a * s ist in beiden Fällen gleich (gleiche Beschleunigung und die Hälfte des Berges ist immer gleich)

    Ergibt √(v[SUB]t1[/SUB][SUP]2[/SUP] + v[SUB]02[/SUB][SUP]2[/SUP]) = v[SUB]t2[/SUB] (12,37m/s)


    ist doch eigentlich ganz simpel.... (wenn man nicht so doof ist wie ich vor meinen Edit)
     
  4. 29. Mai 2016
    AW: Physik Engergie und Geschwindigkeit beim Schlittenfahren

    ^^ Ich dachte die logische "einfache" Lösung wäre vll doch zu banal als das sie richtig sein könnte deshalb die freifall berechnung
     
  5. 29. Mai 2016
    AW: Physik Engergie und Geschwindigkeit beim Schlittenfahren

    alles klar vielen Dank für die Hilfe.
    Irgendwie hatte ich ein Brett vorm Kopf.
     
  6. Video Script

    Videos zum Themenbereich

    * gefundene Videos auf YouTube, anhand der Überschrift.