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Skizziere das Zeit-Weg Diagramm eines Wagens,der 15s lang mit einer konstanten Geschwindigkeit von v = 80km /h fährt,danach in 10s auf 100km/h beschleunigt und mit dieser Geschwindigkeit weiterfährt.Gib ferner alle Bewegungsgleichungen der einzelnen Abschnitte an und berechne die Beschleunigung.

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Versehentlich hatte ich ein Geschwindigkeit / Zeit Diagramm skizziert.
Dies fand ich einfacher.
ich will dir diese Lösungsvariante als Kommentar
aufzeigen.

Bild Mathematik

v = 80 km/h = 22.22 m/sec
v = 100 km/h = 27.77 m/sec

s1 = 22.22 * 15 sec = 333.33 m
s2 := ( 22.22 + 27.77 ) / 2 * 10 = 250 m

Beschleunigung
a = ( 27.77 - 22.22 ) /10 = 5.555 m/sec / 10 sec = 0.5555 m/sec^2

Warum muss man 27,77-22,22 rechnen und warum durch 10

und was sind die Bewegungsgleichungen der einzelnen Abschnitte ?

Der Zug beschleunigt von 22.22 m/sec auf eine Geschwindigkiet von 27.77 m/sec.
Er erhöht seine Geschwindigkeit um 5.555 m/sec.
Dazu braucht er 10 sec
a = v / t = 5.555 / 10 = 0.5555 m/sec.^2

Wollen wir, wie in der Aufgabe gefordert das Weg/Zeit-Diagramm
besprechen ?


Wir haben eine 3 geteilte Funktion
( ganz mathematisch betrachtet )
Ich gehe von der Skizze von Lu aus.

1.) x <=15
2.) 15 < x < 25
3.) x > 25

1.)
x <= 15
Die Geschwindigkeit ist die 1.Ableitung der
s/t  Funktion. Die Geschwindigkeit und die Zeit
sind gegeben. Die Strecke kann berechnet werden
s ( t ) = v * t = 22.22 m/sec * t
s ( 15 ) =  22.22 m/sec * 15 sec = 333.33 m

2.)
15 < x < 25
Die Beschleunigung a hatten wir schon mit 0.5555 m/sec^2 berechnet.
Zur vorhandenen Geschwindigkeit addiert sich nun die Geschwindigkeit
aus der Beschleunigung.

s ( t ) = v * t + 1/2 * a * ( t - 15 )^2

wobei die Beschleunigungszeit erst ab 15 sec eingesetzt werden darf.

s ( t ) = 22.22 * t + 1/2 * a * ( t - 15 )^2
s ( 15 ) = 22.22 * 15  + 1/2 * 0.5555 * ( 15 - 15)^2 = 333.33 m
s ( 25 ) = 22.22 * 25  + 1/2 * 0.5555 * ( 25 - 15)^2 = 555.55 + 27.78 = 583.33 m

3.)
x > 25
Die neue Geschwindigkeit ist bekannt. Die Funktion lautet
s ( t ) = 5833.33 + 27.77 m/sec *  ( t   - 25 )

Dies ist die bereits zurückgelegte Strecke bis t = 25
plus die neue Geschwindigkeit ab t = 25

Vielen Dank schonmal für die Mühe.Ich hab noch bissel Probleme alles nachzuvollziehen .Vorallem heißt es ja gib ferner alle Bewegungsglichungen an.Ich weiß einfach immer noch nicht was ich machen muss um die anzugeben?

Du hast 3 Abschnitte ber der sich der Zug verschieden bewegt.

1. gleichmäßge Geschwindigkeit
2. Beschleunigte Bewegung
3.gleichmäßige Geschwindigkeit

Du gibt diese Abschnitte und die Bewegungsgleichung an.

t <= 15 sec
s ( t ) = 22.22 m/sec * t

15 sec < t < 25  sec
s ( t ) = 22.22 m/sec * t + 1/2 * a * ( t - 15 sec )2

t > 25  sec
s ( t ) = 5833.33 m + 27.77 m/sec *  ( t   - 25 sec )

also die erste ist klar.
bei der zweiten ist mir nur das t-15 ein Rätsel?
Und bei der dritten das t-25 ?

bei der zweiten ist mir nur das t-15 ein Rätsel?

Die Begründung steht schon dort.
Der Beschleunigungsvorgang setzt erst ab t = 15 sec ein.
Beschleunigungszeit
bei
15 sec = t -15 = 0 ( noch nicht beschleunigt
16 sec = 16 - 15 = 1 ( seit 1 sec beschleunigt )
usw.

1 Antwort

0 Daumen

Bild Mathematik Hier mal die Skizze für das st- Diagramm.

Nun kannst du mit euren Formeln weitermachen.

Avatar von 162 k 🚀
also die beschleinigung hab ich 0,555m/s aber was genau muss ich amchen um alle Bewegungsgleichungen der einzelnen Abschnitte anzugeben?

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