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Beschleunigung eines Sprinters
 
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xaver



Anmeldungsdatum: 18.04.2017
Beiträge: 1

Beitrag xaver Verfasst am: 18. Apr 2017 00:30    Titel: Beschleunigung eines Sprinters Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
bin beim Lernen gerade auf folgende Aufgabe gestoßen:

Ein bestimmtes Auto beschleunigt in 10,5s aus dem Stand auf 100km/h;
ein Weltklassesprinter benötigt für 100m ca. 10s. Wer erzielt nach dem Modell der gleichmäßig beschleunigten Bewegung die größere Beschleunigung?
Nehmen Sie jedoch an, dass der Leichtathlet seine Höchstgeschwindigkeit nach einem Drittel der Laufstrecke erreicht. Skizzieren Sie für den Leichtathleten die entsprechenden Geschwindigkeit-Zeit- und Weg-Zeit-Diagramme.



Meine Ideen:
Die beschleunigung für das Auto ist ja kein Problem mit a= v/t
Aber wie kommt man auf die Beschleunigung des Läufers? Dieser beschleunigt ja nur in den ersten 33,33m und danach läuft er mit konstanter Geschwindigkeit weiter.
Es ist aber weder die Zeit, welche er dann dafür benötigt, noch die Maximalgeschwindigkeit gegeben. Ist es dann überhaupt möglich die Beschleunigung zu Berechnen?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 18. Apr 2017 02:00    Titel: Antworten mit Zitat

xaver hat Folgendes geschrieben:
Die beschleunigung für das Auto ist ja kein Problem mit a= v/t
Aber wie kommt man auf die Beschleunigung des Läufers?


Du sollst ja zunächst die Beschleunigung des Läufers für den Fall bestimmen, dass der Läufer vom Start bis zum Ziel gleichmäßig beschleunigt und dafür 10 Sekunden braucht. Das dürfte einfach zu lösen sein.

Erst im zweiten Teil der Aufgabe soll angenommen werden, dass die Höchstgeschwindigkeit bereits nach einem Drittel der Laufstrecke erreicht wird. Den Rest der Strecke soll er wohl mit der erreichten Höchstgeschwindigkeit laufen, obwohl das in der von Dir vorgestellten Aufgabe nicht explizit erwähnt wird. Aber anders machte die Aufgabe keinen Sinn.

Es gibt also zwei Bewegungsphasen:

Phase 1: Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
Phase 2: Gleichförmige Bewegung

Die gleichmäßig beschleungte Bewegung wird durch zwei Gleichungen beschrieben, die gleichförmige Bewegung durch eine Gleichung.

Wie lauten diese drei Gleichungen?

Die drei Gleichungen enthalten die drei Unbekannten Höchstgeschwindigkeit, Beschleunigung und Beschleunigungszeit. Daraus sollte sich die Beschleunigung doch wohl bestimmen lassen, oder?

Als Ergebnis wirst Du für den Läufer eine größere Beschleunigung berausbekommen als für das Auto.
xavernurnichteingeloggt
Gast





Beitrag xavernurnichteingeloggt Verfasst am: 21. Apr 2017 14:04    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die schnelle Antwort und sorry für meine späte Antwort.

Du meinst also ich muss zuerst die Beschleunigung auf die 100m berechnen?
Das wären ja dann :

Und mit der Beschleungigung dann die maximale Geschwindigkeit berechnen?
Da käme ich dann auf 20m/s

und auf diese 20m/s soll er dann im nächsten Schritt in einem Drittel der Strecke beschleunigen?
Aber dann wäre er ja schneller als die 10s auf die 100m.
Oder ist das dann egal?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Apr 2017 15:16    Titel: Antworten mit Zitat

xavernurnichteingeloggt hat Folgendes geschrieben:
Und mit der Beschleungigung dann die maximale Geschwindigkeit berechnen?
Da käme ich dann auf 20m/s


Nein, so nicht. Der zweite Teil der Aufgabe ist eine vollkommen andere Aufgabe, für die Du den ersten Teil überhaupt nicht benötigt.

Noch einmal: Der 100-m-Lauf besteht aus zwei Phasen:

1. Gleichmäßig beschleunigte Bewegung (konstante Beschleunigung) während einem Drittel der Gesamtstrecke
2. Gleichförmige Bewegung (konstante Geschwindigkeit) während den restlichen zwei Dritteln der Gesamtstrecke

Du sollst die Beschleunigung in der ersten Bewegungsphase bestimmen.
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