Hilfe bei Physik Aufgabe "Radfahrer Geschwindigkeit&quo

t0b1 · Anmeldungsdatum: 15.04.2007 Beiträge: 4

Moin moin,
Wir haben in einer kleinen Gruppe folgenede Aufgabe gerechnet und sind auch auf die Lösung gekommen, aber meine Frage ist ob es einen anderen Weg gibt, weil bei dem Rechenweg, den wir genommen haben, haben wir einfach eine Masse angenommen, die gar nicht gegeben war und sind somit zur richtigen Lösung gekommen. Meiner Meinung nach, darf man aber nicht einfach eine nicht gegebende Masse einfach datu schreiben...könnt euch die Aufgabe + Rechenweg mal anschauen und gucken ob es anders geht.

Aufgabe

Ein Radfahrer kommt mit 10m/s an den BEginn einer abschüssigen Straße mit 8% Gefälle (auf 100m Strecke beträgt der Höhenunterschied 8m). Ohne zu bremsen verliert er 5m Höhe. Welche Geschwindigkeit wird erreicht, wenn der Fahrwiderstand incl. Rollreibung 0,02 beträgt?

Lösungsweg:

skizze gemacht und in 3 Zuständen aufgeteil.

Zustand 1 (kommt mit 10m/s an das Gefälle)

Epot+Ekin

Zustand 2 (fährt auf dem nach unten)

Ekin+Eth

Zustand 3 (ist unten angekommen)

Ekin

Zustand 1 kann man ausrechnen, weil die Werte bis auf die Masse die wir einfach angenommen haben.

E1=m*g*h + 0,5*m*v1² // masse gleich 1Kilo gesetzt und damit gerechnet

E1=1*9,81m/s²*5m+0,5*1*10m/s

E1= 99,05 Joule

für Zustand 2 benötigen wir Eth

Eth=FR*s=12,21 Joule

FR= m*g*mü=0,1962

s hat man zuvor mit hilfe von Winkelfunktion rausbekommen und kommt auf 62,25m

jetzt haben wir mit hilfe des Energieerhaltungssatzes Ekin2 ausgerechnet in dem wir

Zustand 1 und Zustand 2 gelcihgesetzet ahben

Epot + Ekin1 = Ekin2 + Eth

Umgestellt nach Ekin2

Ekin2 = (Epot + Ekin) - Eth

Ekin2 = 99,05 Joule - 12,21 Joule = 86,83 Joule

Nun haben wir Ekin2=86,83 nach v umgestellt und hatten somit ein Ergebnis von 13,16m/s

Ein wenig komplex und sicherlich hätte man es auch besser aufschreiben können aber so war unser Gedankenweg....Und ich bin mir Sicher, dass wir einfach ein MAsse von 1 Kg angenommen haben ist falsch undman darf sowas nicht machen. Das Lustige ist, egal was man für eine MAsse nimmt man kommt immer auf diese 13,16m/s.... Könnt Ihr euch ja mal anschauen und evtl Verbesserungsvorschläge ausspucken

bis denen und scho ma mit besten Dank

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Was ihr für die Masse beobachtet habt, stimmt smile

Das Ergebnis hängt nicht von der Masse ab.

Noch viel schöner seht ihr das ganze, wenn ihr die ganze Rechnung erstmal nur mit Formeln macht, und erst ganz am Ende zum Ausrechnen konkrete Zahlenwerte einsetzt. Dann seht ihr, dass sich das m schon während der Rechnung mit den Formeln herauskürzt smile