Graphische Darstellung?
Hallo Hier kommt die Spezifischere Aufgabenstellung: Ein PKW mit vPw = 80 km/h = 22,2 m/s möchte einen LKW mit vLKW = 60 km/h = 16,7 m/s überholen. Der PKW sei 5 m lang, der LKW 10 m. Der PKW soll aus Sicherheitsgründen 40 m hinter dem LKW zum Überholvorgang ausscheren und frühestens 30 m vor dem LKW wieder einscheren. Skizziere ein Weg-Zeit-Diagramm für das Bezugssystem Passant ( welcher auf einer Brücke steht und zu guckt), PKW und LKW. würde mich freuen wenn jemand sich die Aufgabe mal anschauen könnte vielen Dank.
Bezugssystem Straße
2 Antworten
Die Aufgabe ist etwas unspezifisch. Ich mach dir mal ein Beispiel:
Das ist ein Weg-Zeit-Diagramm:
Meist ist horizontal die Zeit aufgetragen, vertikal der Weg:
Erläuterungen:
- 3 Mobilitätsarten: Passant, Fahrrad, Auto
- Die Steilheit der Gerade ist die Geschwindigkeit (Weg/Zeit, Meter pro Sekunde, Kilometer pro Stunde oder was man wünscht). Steiler = schneller
- Bei 1 und 2: Ein Passant und ein Fahrrad starten zu gleicher Zeit, aber an unterschiedlichen Orten in gleicher Richtung. Das Fahrad ist hinter dem Passanten, es hat erst weniger Weg zurückgelegt (weniger hoch auf der Weg-Achse)
- Bei 3: Das Auto startet später und noch weiter hinten als Passant und Fahrrad
- Bei 4 holt das Fahrrad den Passanten ein. Das ist immer der Schnittpunkt, wo beides identisch ist: Ort und Zeit des Überholvorgangs kann aus der Grafik abgelesen werden
- Bei 5 holt auch das Auto den Passanten ein
- Bei 6 überholt das Auto auch das Fahrrad
Normalerweise betrachtet man solche Gegenstände als Massenpunkte. Mit den Ausdehnungen der Fahrzeuge wird es etwas mühsam, sowas grafisch darzustellen.
Hast du denn keine ähnlchen Beispiele zur Verfügung?
Es ist schwierig, nur zu "helfen", ohne gleich die 100%-Lösung zu präsentieren. Und was lernst du dann dabei?
Aufgrund deines Kommentars zur ersten Antwort (und nun offenbar einer Bearbeitung der Frage) versuche ich eine zweite Antwort.
Aber es ist wie erwartet unmöglich, das übersichtlich auf ein "Computerblatt" zu bringen.
Ich habe nun Vorder- und Hinterende beider Fahrzeuge in separaten Geraden dargestellt, also 4 total.
Man sieht darin das ganze Überholmanöver, den eigentlichen Begegnungsfall, wo sie also teils nebeneinander fahren.
Aber um 40m Vor- und 30m Nachlauf noch zu sehen, müsste man viel kleiner zeichnen oder einen viel grösseren Bereich darstellen.
Und was ist überhaupt die Frage der Aufgabenstellung? Einfach "skizzieren"?
Ja halt graphisch darstellen. Sorry aber kann Die Schritte irgendwie nicht nachvollziehen. Welche Perspektive nimmst du bei der Darstellung ein.
Also sorry, mehr kann man da nicht bieten. Das IST graphisch dargestellt und IST das gesuchte Weg-Zeit-Diagramm, mit denen man Begegnungsfälle (Überholen oder Kreuzen) zeigt.
Weisst du denn nicht, wie "Grafik" funktioniert? Hast du das Weg-Zeit-Diagramm oben verstanden?
Die Frage nach der Perspektive ist eigentlich unüblich und nicht relevant bei solchen Grafiken. Hier ist es natürlich die Perspektive des aussenstehenden, stillstehenden Beobachters, also des Passanten.
Irgendwie zweifle ich etwas am Aufgabensteller, wenn er nicht klar sagt, was er will oder was gesucht ist.
Was verstehst du denn nicht?
die beiden blauen Striche sind 10m auseinander (vorn und hinten LKW)
die beiden roten Striche sind 5m auseinander (vorn und hinten PW)
Erst mal Dankeschön für die Hilfe. Ich habe diese Aufgabe mathematisch bereits gelöst. Mein Physiklehre möchte nun, dass wir eine Grafik erstellen bei der Wir verschieden Betrachtungssystem einnehmen sollen. Bei deiner Grafik verstehe ich zum einen nicht wieso da immer 2 Parallele Geraden sind ob für Pkw oder Lkw. Zum anderen müsste der Pkw den Lkw im Punkt ungefähr (15,3/340) überholen dass ist bei dir nicht der Fall. Könntest du mir eventuell einfach erklären wie das mit den Verschiedenen Betrachtungssystemen funktioniert. Außerdem glaube ich schon das mir eine Lösung in diesem Fall hilft, denn dann kann ich die Situation zum einen Besser nachvollziehen und kann es dann auch verstehen.
Weil keine STARTBEDINGUNGEN (Zeiten, Orte, Distanzen der beiden Fahrzeuge!) gegeben sind.
Ich habe den Überholvorgagn einfach irgendwo ins Koordinatensystem gesetzt. Die Proportionen stimmen (der beiden Geschwindigkeiten).
Und zwei Geraden geben Nase und Hintern der beiden Fahrzeuge an.
Hau das mal deinem Lehrer um die Ohren.
Hm, dann ist die Aufgabenstellung vielleicht doch einfacher.
Wie oder welche Frage genau hast du denn mathematisch gelöst? Bzw. mit welcher Anfangsbedingung? Sonst kann man weder den Zeitpunkt noch den Ort des Überholmanövers genau definieren (also wäre auch 15,3s und 340m.
Und wie ist denn der ÜBERHOLPUNKT definiert, wenn die Fahrzeuge beide eine Ausdehnung haben? Wenn sie genau nebeneinander sind, also die Mitte des PWs in der Mitte des LKWs?
Ich denke, du hast mit 15,3/340 nicht einen "Punkt" berechnet, sondern die Überholstrecke und die Überholdauer. Dann braucht man tatsächlich keine Anfangsbedingungen.
Mehr als die Aufgabenstellung weiß ich nicht. Ich soll die Betrachtungssystem darstellen. Also halt wie ein Passant der auf einer Brücke steht den ganzen Überholvorgang wahrnimmt. Dabei muss auch die gleiche Dauer und Überholstrecke rauskommen.
Hast du jetzt in der Frage eine Musterlösung ergänzt oder deine eigene?
Die ist richtig.
Es steht aber immer noch nirgends, welches die Fragestellung ist und welche Anfangsbedingungen man wählen soll. Aber ja, Anfang kann man frei wählen, und dann konsqeuent durchziehen: Offenbar sind die Referenzpunkte die Nase des Lastwagens (grün) und das Heck des Autos (rot), deshalb am Anfang 55m auseinander (40+10+5).
Und der Punkt 30m vor der Nase des Lastwagens ist der zweite grüne Strich oben.
Also Überholen beendet erst, wenn rot den oberen grünen Strich erreicht (+30Meter).
Wozu eine Brücke?
Wozu verschiedene Betrachtungsweisen? Üblich ist nur der stillstehende Beobachter ausserhalb.
Aus Sicht Lastwagen ist es ein Überholtwerden, aus Sicht Auto ein Überholen (passiv, aktiv). Auf die Grafik hat das m.E. keinen Einfluss.
Vielleicht nimmt man dann einfach eine andere Linie in den Ursprung des Koordinatensystems.
Und eben: was hast du mathematisch gerechnet?
hallo erstmal danke für die Hilfe. Hier kommt die Spezifischere Aufgabenstellung: Ein PKW mit vPw = 80 km/h = 22,2 m/s möchte einen LKW mit vLKW = 60 km/h = 16,7 m/s überholen. Der PKW sei 5 m lang, der LKW 10 m. Der PKW soll aus Sicherheitsgründen 40 m hinter dem LKW zum Überholvorgang ausscheren und frühestens 30 m vor dem LKW wieder einscheren. Skizziere ein Weg-Zeit-Diagramm für das Bezugssystem Passant ( welcher auf einer Brücke steht und zu guckt), PKW und LKW. würde mich freuen wenn du dir die Aufgabe mal anschaust vielen Dank.