Physik Referat

    Ich hab eine Frage, deren Lösung für mein Physik Referat essentiell wäre ^^
    Ich lasse ein Auto eine schiefe Ebene herunterfahren , unten fährt das Auto auf eine Wand.
    Ich kenne die Geschwindigkeit mit der das Auto auf die Wand fährt und die Masse des Autos. Wie kann ich nun die Kraft berechnen die beim Aufprall auf die Wand "freigesetzt" wird ?

    Zuerst den Impuls berechnen und dann weiter mit dem 2. Newtonschen Axinom.
    http://de.wikibooks.org/wiki/Formelsam…_Mechanik#Kraft

    edit: Da bei dir die Masse konstant bleibt, es sei denn es springt jemand vor dem Aufprall aus dem Auto, entfällt die Impulsberechnung. Du brauchst allerdings die Länge der Ebene für die Berechnung der Beschleunigung.

    Lass mich da jetzt aber auch gerne berichtigen
    [autoit]

    $v0 = 0 ;m/s
    $vE = 50 ;m/s
    $s = 10 ;m
    $m = 10 ; kg

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    $a = ($vE ^ 2 - $v0 ^ 2) / (2 * $s)
    $F = $m * $a

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ConsoleWrite("Beschleunigung: " & $a & "m/s²" & @CRLF)
    ConsoleWrite("Kraft: " & $F & "N" & @CRLF)

    [/autoit]

    Also die Beschleunigung des Abhangs beträgt 2,5m/s² und das Auto fährt 2 Sekunden den Abhang herunter.
    Also hab ich mir gedacht : Endgeschwindigkeit = 2,5m/s² * 2s = 5m/s
    Ich versteh deine Berechnung nicht ganz , könntest du sie mir einmal kurz beschreiben ?
    Danke schonmal vielmals für die Hilfe ;)

    Er kennt doch die Geschwindigkeit berreits

    Zitat


    Ich kenne die Geschwindigkeit mit der das Auto auf die Wand fährt

    oder hab ich das falsch verstanden....

    ansonnsten bräuchte er noch die länge des "Hügels" und die Steigung

    Was hab ich denn da oben geschrieben?
    Geschwindigkeit <> Bschleunigung.

    Wenn du die beschleunigung und die Masse bereits kennst, dann ist die Sache doch ganz einfach.
    F = m * a
    Kraft = Masse * Beschleunigung

    F = 1000kg * 2,5m/s²

    nochmal das obere Beispiel etwas kommentiert
    [autoit]

    $v0 = 0 ;Anfangsgeschwindigkeit in m/s
    $vE = 50 ;Endgeschwindigkeit in m/s
    $s = 10 ;Weg in m
    $m = 10 ;Masse in kg

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ;Beschleunigung berechnen -> a = (ve²-v0²) / (2*s)
    $a = ($vE ^ 2 - $v0 ^ 2) / (2 * $s)

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ;Kraft berechenen (2.Newtonsche Axiom) -> F = m*a
    $F = $m * $a

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ConsoleWrite("Beschleunigung: " & $a & "m/s²" & @CRLF)
    ConsoleWrite("Kraft: " & $F & "N" & @CRLF)

    [/autoit]

    Eben so dacht ich mir das zuerst auch ;)
    Aber das ganze ist nicht so einfach , denn wenn das Auto z.B. 100 Sekunden den Hang herunterfährt (mit einer Beschleunigung von 2,5m/s²) dann sind es immer noch 2,5m/s² * 1000kg. Das soll heißen bei deiner Berechnung gehst du garnicht darauf ein wielange das Auto den Hang herunterfährt ;)

    Ich bin jetzt nicht wirklich der Physik-Experte.
    Dennoch mal ein paar kleine Fragen:
    Bist du sicher das du freigesetzte "Kraft" berechnen sollst oder doch eher freigesetzte "Energie"?
    Denn um die Kraft zu berechnen fehlt meines Erachtens nach eine Information.
    Wenn wir vom Ansatz F=m*a ausgehen ist hier nicht die Kraft gemeint mit der das Fahrzeug mit 2,5m/s² beschleunigt wird sondern die Kraft die das Auto beim Aufprall von seiner Endgeschwindigkeit auf 0 abbremst (negativ beschleunigt).
    Daher wäre die Länge des Zeitraumes wie schnell das Auto durch die Mauer abgebremst wird noch wichtig (dürfte sehr kurz sein).
    Logischer fände ich als Aufgabenstellung aber sowieso die Energie zu betrachten, denn das ließe sich mit den vorgegebenen Informationen bestimmen (einfach die kinetische Energie ausrechnen E=0.5m*v²).

    AspirinJunkie : Ich will die Kraft ausrechnen die das Auto beim Aufprall von seiner Endgeschwindigkeit auf 0 abbremst , doch weiß ich nicht wie man auf die negative Beschleunigung kommt die du angesprochen hast. Ich weiß dass diese sehr hoch sein muss , aber nicht wie hoch ?! ?(
    Stell dir ein Spielzeugauto vor , es fährt eine schiefe Ebene herunter und prallt unten auf eine Wand (und prallt wieder zurück). Was ist jetzt der Bremsweg ?

    Ich sagte ja: Um diese KRAFT zu bestimmen brauchst du die Information wie SCHNELL das Auto von der Wand auf 0 abgebremst wird (z.B. 0,1s oder sowas).
    Denn diese Angabe brauchst du ja um die Bremsbeschleunigung zu berechnen.
    Ohne diese Information kannst du nicht berechnen welche Kraft auf das Auto wirkt.

    Du kannst aber ohne diese Information die freigesetzte ENERGIE ausrechnen.

    Also was willst du ausrechnen? Kraft oder Energie?
    Wenn du die Kraft ausrechnen willst fehlt wie gesagt diese Information.

    Ich will die KRAFT berechnen :P Ich hab mittlerweile auch gemerkt dass ich die Bremszeit benötige und habe das mal für ein Spielzeugauto durchgerechnet:
    Masse 1kg
    Endgeschwindigkeit 18km/h = 5m/s
    Als Abbremsweg habe ich 1 cm angenommen.
    => Abbremszeit = 0,01m / (5m/s) = 0,002s
    => a = Beschleunigung / Abbremszeit ; a = 5m / 0,002s²
    a = 2500m/s²
    F = 2500N ?! WTF ? :D Stimmt das oder hab ich mich irgendwo verrechnet ?

    Spoiler anzeigen
    [autoit]

    $s = 0 ;Weg in m
    $m = 1 ;Masse in kg
    $a = 2.5 ; m/s²

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ;Geschwindigkeit berechnen
    ;a = (ve-v0)/t
    ;a*t = ve-v0
    ;2,5*2 = ve-0
    ;ve= 5
    ;das entspricht der Anfangsgeschwindigkeit zu Berechnung der negativen Beschleunigung
    $v0 = 5
    $vE = 0

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    $a = 0

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ;negative Beschleunigung berechnen -> a = (ve-v0) / t -> t=0.01
    $a = ($vE - $v0 ) /0.01

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ;Kraft berechenen (2.Newtonsche Axiom) -> F = m*a
    $F = $m * $a

    [/autoit] [autoit][/autoit] [autoit]

    ConsoleWrite("Beschleunigung: " & $a & "m/s²" & @CRLF)
    ConsoleWrite("Kraft: " & $F & "N" & @CRLF)

    [/autoit]


    Mein letzter Versuch zu dem Thema. Ich krieg schon Kopfweh von der trocknen Theorie.
    Das Ergebnis wäre dann das selbe wie bei dir. Allerdings kann das so nicht gewollt sein.

    Ich schau mal, ob ich noch ein paar Holzbohlen hinter der Garage habe. Auto ist vorhanden, Wand ebenfalls. ^^

    Du hast für t 0.01 eingesetz aber der 1cm ist ja nicht die Abbremszeit sondern die Abbremsstrecke ;)

    Zitat von nof@ker2

    F = 2500N ?! WTF ? :D Stimmt das oder hab ich mich irgendwo verrechnet ?


    Mal davon abgesehen das Beschleunigung = Geschwindigkeit / Zeit ist würde ich auf das selbe Ergebnis kommen.
    Das das so hoch ist hängt zum größten Teil an der extrem klein gewählten Abbremszeit von 0,002s.
    Logische Ergebnisse wirst du nicht erhalten wenn du nicht logische Werte für diese Zeit einsetzt.
    Welche Werte logisch und praxisnah sind kann ich dir aber auch nicht sagen.

    Zitat

    Du hast für t 0.01 eingesetz aber der 1cm ist ja nicht die Abbremszeit sondern die Abbremsstrecke


    Das spielt ja keine Rolle. Du hast weder den einen, noch den anderen Wert. Ein Bremsweg von 1cm ist schon die halbe Gesamtstrecke. Von daher würde in deiner Version die Geschwindigkeit niemals 5m/s werden ;).

    Wie gesagt, das kann so nicht gewollt sein.