Physik-Frage, Übung?

Hi, die Aufgabe 4 stellt sich für mich als sehr schwierig heraus? Wie löse ich 4a?

Den Rest wird sich für mich dann ergeben.

Answer 1

[tunik123]

Wir betrachten die Zeiten t und die Wege s aus dem Bezugssystem des Motorradfahrers heraus.

Für den Radfahrer gilt

v1 = 54 km/h = 15 m/s

s1 = v1 * (t - 10 s), weil er 10 s Vorsprung hat.

Für den Motorradfahrer gilt

v2 = a2 * t

s2 = a2 * t² / 2

Gleichsetzen von s1 = s2 liefert die Zeit t, die der Motorradfahrer bis zum Treffpunkt gefahren ist.

Answer 2

[Wechselfreund]

s(Fahrrad) = 15m/s * t1

s(Motorrad) = 1/2 *2,5m/s² (t2)²

mit t2 = t1-10s

gleichsetzen

Comments

[Lachsfisch2006]

wie sieht die Formel umgestellt aus?

[Wechselfreund]

@Lachsfisch2006

In der Antwort von evtldocha findest du eine ausführliche Bearbeitung.

[Lachsfisch2006]

@Wechselfreund

ja, aber deine ist übersichtlicher bisher und auch die schritte sind bei evtldocha nur allgemein

[Wechselfreund]

@Lachsfisch2006

Meins ist der gleiche Ansatz, nur ohne die Rechnung. Un die steht in der anderen Antwort, sogar mit Lösung

Answer 3

[evtldocha]

Wir legen unser Koordinatensystem t=0,s=0 bei der Vorbeifahrt des Radfahrers am Motorradfahrer an. Dann haben wir 2 Zeit-Weg Funktionen (eine für den Radfahrer und eine für den Motorradfahrer)

$\left(1\right)\ s_R\left(t\right)\ =v_R\cdot t$ $\left(2\right)\ v_M\left(t\right)=\frac{1}{2}a\cdot\left(t-t_0\right)^2\ \$

Dabei ist t₀ die Zeit die verstreicht, bis der Motorradfahrer los fährt(10s) und "a" die Beschleunigung des Motorradfahrers.

Der Motorradfahrer holt den Radfahrer ein, wenn beider zurückgelegte Strecke gleich lang ist, also:

$\left(3\right)\ v_R\cdot t\ =\ \frac{1}{2}a\cdot\left(t-t_{_0}\right)^2$

Diese Gleichung ausmultiplizieren, zusammenfassen und t mit der pq-Formel ermitteln liefert so etwas wie:

$t_{12}=\ \left(t_0+\frac{v_R}{a}\right)\ \pm\sqrt{2t_0\frac{v_R}{a}\ +\left(\frac{v_R}{a}\right)^{^{^2}}}$

Davon ist im Zusammenhang mit der Aufgabe nur eine Lösung brauchbar:

$t_1\ \approx\ 28,49\ s$

Comments

[Lachsfisch2006]

kannst du mir die Rechenschritte einmal schicken, wie du zu t1 kommst. Also eben mit den Zahlen. Ich verstehe es nämlich nicht.

[evtldocha]

@Lachsfisch2006

Die Zahlen sind hier erst mal bedeutungslos und zu verstehen gibt es ab der Gleichsetzung der beiden Funktionen eigentlich nichts mehr. Das ist einfach die - zugegebenermaßen mühsame und fehleranfällige - Bestimmung der Nullstellen einer quadratischen Gleichung von t². Aber sei es drum - ich werde einen Nachtrag schreiben - kann aber dauern.

[evtldocha]

@Lachsfisch2006

Ich kann das nicht eingeben - ich erhalte die Fehlermeldung:Text ist 2461 HTML Zeichen zu lang!

Sorry.