Physik Hausaufgabe?

Meine Hausuafgabe lautet: Ein Bus bremst von einer Geschwindigkeit von 50 km/h bis zum stillstand in 6 s ab.

a) In welcher Richtung wirken dabei auf Person im Bus Kräfte?

b) Mit welcher Kraft muss sich eine Person der Masse von 80kg dabei festhalten?

Bei a) ist es doch logisch dass es sich in den Negativen Zahlen erreicht befindet oder ist es gar nicht die Antwort auf die Frage? Und bei b) weiß ich nicht wie die Herangehensweise ist.

Kann mir bitte jemand helfen 😭

Answer 1

[evtldocha]

zu a) In welcher Richtung wirken dabei auf Person im Bus Kräfte?

Wenn ein außenstehender Physiker den Vorgang beobachtet, dann wirken auf die Person erstmal keine Kräfte und deshalb würde er auch gegen die Fensterscheibe knallen, wenn er/oder eine Hilfseinrichtung nicht dafür sorgt, dass die Bremskraft des Busses auch auf ihn wirkt (angelegter Gurt, Festhalten oder schlicht Reibung am Sitz).

Beobachtet die Person den ganzen Vorgang im Bus (und damit in einem beschleunigten Bezugssystem), dann wirkt die Trägheitskraft der Masse und die würde die Person scheinbar nach vorne werfen - weshalb solche Kräfte auch "Scheinkräfte" heißen.

Insgesamt: Die Art und Weise der Beschreibung physikalischer Vorgänge hat auch immer etwas mit dem Bezugssystem zu tun, in dem sich der "Beschreiber" befindet.

zu b) Die Bremsbeschleunigung des Busses ist:

$a=\frac{v}{t}=\frac{50\ \frac{km}{h}}{6s}=\frac{50}{3,6\cdot6}\frac{m}{s^2}=\frac{50}{21,6}\ \frac{m}{s^2}\approx2,3\ \frac{m}{s^2}$

Damit ist die erforderliche Haltekraft:

$F=m\cdot a=80\ kg\ \cdot2,3\ \frac{m}{s^2}\approx185,2\ N$

Answer 2

[TheCleverFox]

a)

Was passiert denn wenn du im Bus sitzt und dieser abbremst? Richtig, du wirst nach vorne gedrückt. Also wirkt die Kraft auf die Menschen in Fahrtrichtung.

b)

F = m * a

m (Masse) = 80kg

a (Beschleunigung) = v / t

v (Geschwindigkeit) = 50km/h

t (Zeit) = 6s

als Erstes: Umrechnung der Geschwindigkeit von km/h in m/s

v = 50km/h / 3,6 = 13,89m/s

als Nächstes: Größen in die Formel einsetzen und ausrechnen:

F = m * a = m * (v / t) = 80kg * (13,89m/s / 6s) = 185,2kgms^-2 = 185,2N

hier nochmal etwas übersichtlicher:

$F=m\cdot a=m\cdot\frac{v}{t}=80kg\cdot\frac{13,89m}{s\cdot6s}=185,2\frac{kg\cdot m}{s^2}=185,2N$

Also muss sich der Fahrgast mit mindestens 185,2 Newton festhalten damit er sich beim Bremsen nicht nach vorn bewegt. Genaugenommen reichen auch weniger als 185,2N, da zusätzlich noch Reibungskräfte zwischen ihm und Sitzplatz wirken, die ein Wegrutschen verhindern.