Bremsen durch Luftwiderstand

Frank2k · Gast

Meine Frage:
Hallo,

ich habe Schwierigkeiten mit der nachfolgenden Physik Aufgabe:

Ein Schienenfahrzeug fährt mit konstanter Geschwindigkeit v0 = 120 km/h. Nach Abschalten des Triebwerkes zur Zeit t0 = 0 s wird das Fahrzeug im Wesentlichen durch den Luftwiderstand gebremst. Die Bremsverzögerung ist geschwindigkeitsabhängig a = -K ? v^2 mit K = const. = Widerstandsbeiwert. Zahlenwert für K = 3,75?10-4 m^-1.

a) Nach welcher Zeit t1 ist die Geschwindigkeit auf v1 = 60 km/h abgesunken? (Lsg.: t1 = 80 s)

b) Welche Strecke s1 wurde in der Zeit t1 zurückgelegt? (Lsg.: s1 = 1,85 km)

Meine Ideen:
Ich habe bereits versucht die gegebene Formel für a durch Integrieren in eine Formel für v umzuwandeln.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Ja, mit Integrieren hat das was zu tun. Aber so wie Du das versuchst, kann das nicht funktionieren. Was ergibt sich denn bei der Integration der rechten Seite der Gleichung?

Tatsächlich handelt es sich um eine Dgl, die Du durch Trennung der Variablen und anschließende Integration lösen kannst.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

hier gab es schon einmal eine ähnliche Aufgabe:
http://www.physikerboard.de/ptopic,259226,.html#259226

Allerdings war dort die Luftreibung proportional zur Geschwindigkeit (und nicht proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit, wie in Deinem Fall).
Daher wird bei Deiner Aufgabe etwas anderes herauskommen.

Aber die generelle Vorgehensweise ist in dem anderen Thread glaube ich ganz gut zu erkennen.

Gruß

EDIT:
Bitte beachten:
In Deinem Fall ist mit a = k*v^2 direkt die Beschleunigung gegeben.
Im dem anderen Thread war k*v die Luftreibungskraft.