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Aufgabe: find the acceleration of an object whose x and y components of displacement are given by x = e^-t sin(2t) and y = e^-t cos(2t) when t = pi/4

e


Problem/Ansatz:

habe x und y abgeleitet um v(x) und v(y ) zu erhalten, danach habe ich beide nochmal abgeleitet um a(x) und a(y) zu erhalten.

habe ausgerechnet mit t = π/4

dann \( \sqrt{a(x)^2+a(y)^2}\)

Ergebnis: a = 2,28

Stimmt das ?

Danke für eure Anwort.

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Hallo usmi,

Willkommen in der Mathelounge.

Ergebnis: a = 2,28

wenn nur nach dem Betrag der Beschleunigung gefragt wurde, dann ja, das sieht richtig aus.

https://www.desmos.com/calculator/jx9e3lom44

Gruß Werner

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Vielen Dank Werner,

darf ich fragen, wie hast du die Graphik hinbekommen, ich habe versucht auf geogebra, ohne Erfolg.

Habe gerade gesehen, du benutzt Desmos, kannte ich nicht. Habe es trotzdem nicht geschaft, deine Graphik nach zu bauen.

Gruß Patrick

darf ich fragen, wie hast du die Graphik hinbekommen

klicke einfach in dem Bild oben auf den 'Desmos'-Schriftzug rechts unten im Bild. Dann öffnet sich die Desmos-Webseite und links siehst Du dann das Script dazu.
Falls Du dann noch Fragen hast, so melde Dich bitte.

Btw.: dass man den schwarzen Punkt auf der X-Achse horizontal verschieben kann, solltest Du hinzwischen bemerkt haben ;-)

ja, danke, das habe ich inzwischen rausgefunden.

Aber wie man zu der gesamten Graphik kommt, das ist noch zu kompliziert für mich, ich habe lediglich die Spirale hinbekommen. (Pos. 1 und 2, links auf der Desmos Seite).

(Pos. 3 bis 10, da verstehe ich nichts ! So weit bin ich wahrscheinlich noch lange nicht).

Pos. 3 bis 10, da verstehe ich nichts !

Ok .. ist gar nicht so schwer. Die wohl wichtigste Info dabei ist: die Reihenfolge der Einträge ist wurscht. Es ist kein 'Programm', was von oben nach unten abgearbeitet wird, sondern es gilt quasi alles 'gleichzeitig'.

Deshalb fange ich auch ganz unten an:$$c=0.25$$heißt nichts anderes, als das es eine Variable 'c' gibt, die man mit dem Schieber dadrunter verstellen kann.

Die Funktion \(g(t)\) (1. Zeile) liefert eine Position (x und y) in Abhängigkeit des Parameters \(t\). Und $$p=g(\pi c)$$ berechnet diese Position an der Stelle \(\pi \cdot c\) und weist sie der Variablen \(p\) zu. Gleichzeitig wird sie als grüner Punkt in der Graphik markiert.

$$a=g''\left(c\pi\right)$$ berechnet die zweite Ableitung an der Stelle \(c\cdot \pi\) und weist sie der Variablen \(a\) zu. \(a\) selbst ist wieder eine Position.

Die nächste Zeile $$a_{bs}\left(u\right)=\sqrt{u.xu.x+u.yu.y}$$ist eine Funktion, die aus einer Position (Parameter \(u\)) die Länge des zugehörigen Ortsvektors berechnet. Im nächsten Schritt$$a_{b}=\operatorname{round}\left(a_{bs}\left(a\right),3\right)$$rufe ich diese Funktion \(a_{bs}\) mit der Position (also die Beschleunigung \(a\)) auf und runde das Ergebnis auf 3 Stellen hinterm Komma.

In der Graphik an Position$$\left(-0.5,0.5\right) \quad \text{´}a=\$\{a_b\}\text{´} $$gebe ich das Ergebnis aus. Das "\(a=\)" ist nur Text und das \(\$\{a_{b}\}\) bedeutet, dass dort der Wert der Variablen \(a_{b}\) ausgegeben wird.

Tja und das 'wichtigste' ist der (rote) Beschleunigungsvektor$$p+at \quad 0 \le t \le 1$$Hier muss(!) der Parameter \(t\) heißen, der genau wie \(x\) und \(y\) immer eine Sonderrolle spielt. Desmos lässt den Parameter \(t\) in den eingestellten Grenzen laufen und zeichnet damit diese Strecke von \(p\) nach \(p+a\).

\(X_{0}\) ist ein Punkt, der verschiebbar ist. Und somit kann man im Graphen mit der Maus die Variable \(c\) verstellen.

Wenn Du oben im Script auf das Zahnrad klickst, kannst Du die Eigenschaften der einzelnen Elemente verstellen.

Spiele einfach mal damit herum. Ich meine, es ist sehr schnell einfach nur initutiv zu benutzen. Ich für meinen Teil bin jedenfalls völlig von Desmos begeistert. :-)

Danke Werner,

sehr ausführlich.

Ich bun abwesend im Ausland bis nächsten Mittwoch.

Danach werde ich mich damit befassen uns ein bischen "spieken".

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