Keine Verständnis für Bewegung

Physikniete123 · Anmeldungsdatum: 11.08.2013 Beiträge: 4 Wohnort: Deutschland

Hallo!

Ich habe das Gefühl bei dem Thema Geschwindigkeit/Beschleunigung immer auf dem Schlauch zu stehen und hoffe, dass ihr mir sagen könnt, ob meine Rechnung richtig ist oder was falsch dran ist.

Die Aufgabe:

Ein Zug fährt aus dem Bahnhof raus und erreicht bei t = 3 min die Geschwindigkeit v = 310 km/h. (konst. Beschleunigung).

a) Welche Strecke hat er zurückgelegt?
b) Nach welcher Zeit hat er 2 km zurückgelegt?
c) Welche Geschwindigkeit hat nach 1 km erreicht?

Meine Lösungen:
t = 3 min = 180 s; v = 310 km/h = 86 m/s

a)

b)
s = 2km = 2000 m
Hier brauche ich doch die Beschleunigung für die Formel

oder?

Eingesetzt in die erste Formel:

c)

Habe ich die richtigen Formeln verwendet?

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Bevor Du b) und c) bearbeitest, solltest Du erst mal a) richtig machen!

Kann der Zug sich 3min lang mit konstanter Geschwindigkeit bewegt haben,
wenn er zuvor im Bahnhof stand? Was glaubst Du, wozu die Information

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Schreib doch mal, wie deine Mathekenntnisse sind. Hattet ihr schon Differentialrechnung und/oder Vektorrechnung? Ich denke, du brauchst einfach eine gute Quelle, die kurz und knapp und vor allem systematisch die Kinematik zusammenfasst: in der Schule wird das ja oft breit und ohne System erklärt - klar, dass man da als Schüler überfordert ist. Aber um die auszuwählen, muss man wissen, wie deine Mathekenntnisse sind. Generell würde ich dir mal empfehlen, die ersten Kapitel des Jay Orear zu lesen, ich mag das Buch einfach. Feynman ist auch gut (bzw. sogar besser), aber da ist der Stoff nicht so komprimiert und du würdest das evtl. als Zeitverschwendung empfinden.

Grundsätzlich: du musst verstehen, welche Formeln immer gelten und welche nur in bestimmten Situationen gelten. Zum Beispiel denken ganz viele Schüler, dass

gilt (diese Formel gilt aber nur, wenn zum Zeitpunkt 0 auch s=0 gilt und noch dazu die Geschwindigkeit konstant bleibt). Am besten lernst du das, wenn du so vorgehst, wie Bruce es vorgeschlagen hat: überlege dir genau, welche Situation vorliegt und welche Formeln anwendbar sind (mein Physiklehrer in der zehnten Klasse hat das den "Werkzeugkasten" genannt) und wähle dann die richtige aus. Evtl. musst du mehrere Formeln kombinieren, um ans Ziel zu kommen: ich habe das und das gegeben, daraus kann ich das berechnen (mit dieser Formel), daraus wiederum das (nämlich so und so), usw. und so komme ich zur gesuchten Größe. Viele Schüler werfen einen Blick ins Tafelwerk und suchen eine Formel, die die richtigen Größen kombiniert: das ist genau der falsche Weg! Denn die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass die Formel dann gar nicht anwendbar ist und vor allem wird man auf diese Weise nie verstehen, wie die Zusammenhänge zwischen den Formeln sind. Dann passiert es auch mal, dass man am Ende das bekommt, was man sowieso schon weiß (ich spreche aus eigener Erfahrung). In so einem Fall solltest du dir übrigens genau überlegen, warum das passiert ist, weil du davon etwas lernen kannst. Ich hatte schon einige Aha-Erlebnisse auf diese Weise.

Physikniete123 · Anmeldungsdatum: 11.08.2013 Beiträge: 4 Wohnort: Deutschland

Danke Jayk für die freundliche (!) und ausführliche Antwort.
Da habe ich wohl wirklich einfach die nächst beste Formel benutzt, die alle gegebenen Größen enthält.

Vektorrechnung und Differentialrechnung hatte ich bestimmt schon in der Schule, aber spontan habe ich davon null Ahnung.

Aber jetzt ist es ja logisch, dass der Zug erst einmal anfahren muss und seine Zeit braucht, bis er die 310 km/h erreicht hat Hammer

Also nehme ich die Formel für die Strecke über die Beschleunigung?

und füge für a die Formel

ein?

Also:

Ist dieser Ansatz richtig?
Bei Formeln und Zahlen setzt mein Hirn gern mal aus... Hilfe

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Glückwunsch, diese Antwort ist richtig!

Die berüchtigten Haue / Kloppe / Schläge

auf das Hinterköpfchen haben ihre Wirkung nicht verfehlt.

Und was ist jetzt mit b) und c) ?

Gruß von Bruce

Physikniete123 · Anmeldungsdatum: 11.08.2013 Beiträge: 4 Wohnort: Deutschland

Also...

Ich dachte zumindest das wäre nun richtig, da hier ja auch nicht mit der Endgeschwindigkeit gerechnet werden kann.

Der Zug ändert in den beiden Fragen ja immer noch seine Geschwindigkeit grübelnd

Oder was sehe ich hier falsch?

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Na gut: b) und c) sehen richtig aus Thumbs up!

Frage bitte nicht, ob Du die richtige Formel verwendet hast!

Als Physiker bin ich extrem allergisch gegen diese Denkweise.
Das wichtigste ist der richtige Gedanke und den kann man in Worten
beschreiben und nur das würde mich interessieren.

Ob Du richtig rechnen kannst, darfst Du dann gerne selbst überprüfen.
Auch hier muß man eine gewisse Kreativität entwickeln, um die
Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen zu können.

Das meinte ich mit "den eigenen Verstand benutzen".

Du meinst, dann brauchst Du ja gar nicht mehr das Physikerboard:
Falls Du das so siehst, dann bis Du auf einem guten Weg der Besserung Big Laugh

Gruß von Bruce

Physikniete123 · Anmeldungsdatum: 11.08.2013 Beiträge: 4 Wohnort: Deutschland

Böse Fangfrage also! Big Laugh

Mein Hirn verfällt bei Mathe/Physik gerne mal in den Panikmodus, da ist nicht viel mit Menschenverstand Hammer

Aber diesmal habe ich mich endlich früh genug dran gesetzt und hoffe, dass das besser wird und "mir mehr ins Blut übergeht"!

Danke nochmal! Thumbs up!

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450