Matroids Matheplanet Forum Index
Moderiert von fru MontyPythagoras
Mechanik » Dynamik der Punktmasse » Beschleunigungszeit ausrechnen
Autor
Kein bestimmter Bereich Beschleunigungszeit ausrechnen
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Themenstart: 2013-11-18

Hallo Leute, wieder gehe ich spontan einige Aufgaben durch, um mich etwas frisch zu halten :) Jetzt stecke ich bei ner Aufgabe fest. Ich habe einen Pkw mit den Werten: 80 kW, 2200 Kg ... dieser beschleunigt von 0 - 100 km/h. a) Wie schnell benötigt dieser Pkw, um auf 100 km/h zu kommen?! Und b) Wie schnell benötigt der bei einem Reibwert von 1,2 ?! Bin für jede Hilfe dankbar :) lieben gruß


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.1, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-18

Ups, habe den Ansatz vergessen. Also) P = F * v Wir nehmen auch an, dass das Auto konstant beschleunigt. P = F * a, F = m * a, a = v/t ... Daraus folgt: P = m * v^2/t Nach t umstellen: t = (m * v^2)/P t = (2200 kg * (27,78 m/s^2)^2)/85 kW Liege ich bis jetzt richtig?


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-18

Oder kann diese Formel hier stimmen: P = W/t P = 1/2 * m * v/t nach "t" umstellen und ausrechen... Würde das gehen ?!


   Profil
Ex_Mitglied_19661
  Beitrag No.3, eingetragen 2013-11-19

Hallo zbool ! Deine bisherigen Ansätze sind leider nicht zielführend bzw. sogar falsch. :-( • Die Leistung P ist keine konstante Größe sondern ein Maximalwert, der vom Antrieb (Motor) erbracht werden kann. $\displaymath P(t)=F[v(t)]\cdot v(t)$ Sowohl F wie v sind zeitabhängig. Idealisierend könnte man annehmen, dass die Kraft F bzw. das Drehmoment konstant ist, was aber bei einem Verbrennungsmotor keineswegs der Fall ist (s.a. Drehmomentverlauf über der Drehzahl). • $\displaymath P\neq\dfrac{W}{t}\quad\text{sondern}\quad P(t)=\dfrac{\mathrm d W}{\mathrm d t}$ • Zur Berechnung der Beschleunigungszeit muss die Kraft F(t) bzw. die Beschleunigung a(t) bekannt sein. • Zur Abschätzung der Beschl.-Zeit nach unten (Tmin), könnte man ansetzen: $\displaymath F\approx\dfrac{P_{max}}{v_{max}}$ Servus


   Profil
vGvC
Senior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 07.04.2010
Mitteilungen: 1334
  Beitrag No.4, eingetragen 2013-11-19

Ich glaube nicht, dass das bei solchen Anfängeraufgaben so kompliziert gemeint ist. Anstatt von einer konstanten Beschleunigung auszugehen, wovon ja gar nichts in der Aufgabenstellung steht, sollte man besser von einer konstanten Leistung ausgehen. Die ist nämlich gegeben. Diese Aufgabe gehört eindeutig in die Kategorie Energieerhaltungssatz. Insofern ist der zweite Ansatz von zbool prinzipiell durchaus richtig, wenn auch die Formel nicht stimmt.


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.5, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-19

Guten Morgen allerseits, also, so wie ich es gelernt habe ist die Leistung P der Quotient aus verrichteter Arbeit dW ODER der dafür aufgewendeten Energie dE und der natürlich dazu benötigten zeit dt. Somit habe ich dW = dE gesetzt. E = 1//2 * m * v^2 Wir reden natürlich von E_kin. D.h. P = (1//2 * m * v^2)/t Da ich nur ein P habe, versteht es sich als Pmax. Nun stelle ich nach t um. Wieso ist das falsch trek? Wenn es falsch ist, wie rechne ich denn nach deiner Version?


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-19

Ich hab nochmal mit deiner Version gerechnet. F = P/v F = 85000W / (27.78 m/s) = 3059.76 N F = m * a a = F/m -> 3059.76N / 2200kg = 1.39 m/s v = a * t -> t = v/a = (27.78 m/s) / (1.39 m/s^2) = 19.98 s Kann das etwa stimmen?!


   Profil
lula
Senior Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 17.12.2007
Mitteilungen: 11289
Wohnort: Sankt Augustin NRW
  Beitrag No.7, eingetragen 2013-11-19

Hallo ich denke in der Aufgabe ist mit konstantem P zu rechnen. also ist deine erste Version mit der kon. Energie richtig. mit P=F*v ist ja nur F und damit a im letzten Moment berechnet. diese Rechnung ist also falsch. bei konstantem P ist die Beschleunigung bei kleinem v größer. was soll in b) der Reibungswert sein? einfach Rollreibung? da bei 100km/h die Luftreibung die entscheidende ist, wäre das eigenartig. cw kann es auch nicht sein, weil man dann noch die Fläche wissen müsste. also wirst du wohl mit F_r=1.2**m*g rechnen müssen, ist aber physikalisch eigenartig. bis dann lula


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-19

Hallo lula, genau, einfach die Rollreibung ohne die Luft-Koeffizienten zu betrachten. Ich hätte es etwas anders gemacht: Mein ausgerechnetes F mit 3059,76 N einfach mit 1,2 multipliziert. Muss ich unbedingt dabei die Gravitation miteinbeziehen?! lg


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.9, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-21

Hat keiner nen Gedankenweg parat :( ?


   Profil
vGvC
Senior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 07.04.2010
Mitteilungen: 1334
  Beitrag No.10, eingetragen 2013-11-21

\quoteon(2013-11-19 12:48 - zbool in Beitrag No. 8) Hallo lula, genau, einfach die Rollreibung ohne die Luft-Koeffizienten zu betrachten. Ich hätte es etwas anders gemacht: Mein ausgerechnetes F mit 3059,76 N einfach mit 1,2 multipliziert. Muss ich unbedingt dabei die Gravitation miteinbeziehen?! lg \quoteoff Du scheinst die Beiträge von lula und mir entweder nicht gelesen oder nicht ernst genommen zu haben. Da kann man natürlich nichts mehr machen. Einen neuen "Gedankenweg" kann ich jedenfalls nicht präsentieren.


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.11, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-21

\quoteon von vGvC: Du scheinst die Beiträge von lula und mir entweder nicht gelesen oder nicht ernst genommen zu haben. Da kann man natürlich nichts mehr machen. Einen neuen "Gedankenweg" kann ich jedenfalls nicht präsentieren. \quoteoff Interessante Aussage. Der "trek" meinte es sei falsch, ich führte ihm eine komplette Rechnung vor: Keine Antwort. lula schrieb am ende eine Formel hin, wobei ich nur zweifle, ob die Gravitation miteinbezogen werden soll oder nicht und genau aus diesem Grund auch nachfragte. Kann dir gerne andere Rechnungen vorführen, wo die Gravitation NICHT berücksichtigt wird. Sorry, aber der Post von dir musste nicht sein. Dennoch danke.


   Profil
Amateur
Senior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 01.10.2012
Mitteilungen: 826
  Beitrag No.12, eingetragen 2013-11-21

Hallo zbool, a) Annahme: Die konstante Motorleistung P wird vollständig zur Beschleunigung genutzt, siehe auch Beiträge #4, #5 und #7. P*t=1/2*m*v^2 zu b) Bei niedrigen Geschwindigkeiten kann das Fahrzeug nicht 80kW Beschleunigungsleistung aufbringen, weil der Reibwert zwischen Rad und Straße dies nicht zulässt. Der gegebene Reibwert gibt die obere Grenze für die mögliche Beschleunigung vor. Die Bewegung setzt sich aus 2 Phasen zusammen: 1. konstante Beschleunigung, 2. konstante Leistung, Viele Grüße A.


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.13, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-21

DANKE!


   Profil
vGvC
Senior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 07.04.2010
Mitteilungen: 1334
  Beitrag No.14, eingetragen 2013-11-21

@zbool Du siehst das so, ich sehe das anders. Sowohl lula als auch ich hatten vorgeschlagen, mit konstanter Leistung zu rechnen und den Energierhaltungssatz anzuwenden. Und natürlich musst Du dabei die Gravitation einbeziehen, wie lula auch explizit hingeschrieben hat. Darauf schreibst Du, Du hättest es lieber anders gemacht, nämlich eine etwas obskur ermittelte Kraft F (jedenfalls nicht die Gewichtskraft) mit dem Reibungskoeffizienten zu multiplizieren, um die Reibkraft zu ermitteln. Das war nun genau entgegengesetzt zu dem, was lula und ich vorgeschlagen hatten. Und nein, neue Gedankenwege habe ich immer noch nicht. Dafür hat Amateur einen Ansatz, der sehr vielversprechend aussieht. Ob die Aufgabe allerdings wirklich so gemeint ist, ist nach wie vor fraglich. Denn welchen Sinn hätte dann Aufgabenteil a) (ohne Reibkoeffizient)? Vielleicht mehr eine Scherzfrage? Denn der Wagen würde überhaupt nicht von der Stelle kommen.


   Profil
zbool
Junior Letzter Besuch: vor mehr als 3 Monaten
Dabei seit: 26.08.2013
Mitteilungen: 16
  Beitrag No.15, vom Themenstarter, eingetragen 2013-11-22

@vGvC Ich dachte bloß wir sind in einem Forum, wo egal welche/wann/wie viele Fragen gestellt werden dürfen. Meine persönliche Einstellung: Je mehr ich hinterfrage, desto mehr lern ich selbst. Falls du ein Einstein oder auch ein Zweistein bist, beneide ich dich ;-). Ist ja auch nun egal, ich habe verstanden, dass ich E_kin nutzen soll (was auch ich selbst vorschlug) und bei b) die angegebene Formel von lula. Also nochmal, danke euch!


   Profil
Folgende Antworten hat der Fragesteller vermutlich noch nicht gesehen.
Er/sie war noch nicht wieder auf dem Matheplaneten
lula
Senior Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 17.12.2007
Mitteilungen: 11289
Wohnort: Sankt Augustin NRW
  Beitrag No.16, eingetragen 2013-11-23

Hallo die Roll oder Gleitreibung ist von der Normalkraft, hier m*g abhängig, das hatte ich geschrieben. also hat die 1,2 sicher nichts mit der Kraft zu tun, die du aus der Leistung und der Maximalgeschw. ausgerechnet hast. die Aufgabe ist unpräzise gestellt! aber wahrscheinlich so gemeint, dass die Leistung über die ganze Zeit konstant ist (bei einem Auto kaum zu verwirklichen) dann hast du ohne Reibung mit deiner Rechnung mit der erreichten kinetischen Energie recht. mit Reibung müsste man wissen, was die 1.2 sein sollen, wenn Rollreibung, dann mein Ansatz. trek hat gesagt, was falsch ist, wenn man nicht mit konstanter Leistung rechnet. bis dann. lula


   Profil

Wechsel in ein anderes Forum:
 Suchen    
 
All logos and trademarks in this site are property of their respective owner. The comments are property of their posters, all the rest © 2001-2021 by Matroids Matheplanet
This web site was originally made with PHP-Nuke, a former web portal system written in PHP that seems no longer to be maintained nor supported. PHP-Nuke is Free Software released under the GNU/GPL license.
Ich distanziere mich von rechtswidrigen oder anstößigen Inhalten, die sich trotz aufmerksamer Prüfung hinter hier verwendeten Links verbergen mögen.
Lesen Sie die Nutzungsbedingungen, die Distanzierung, die Datenschutzerklärung und das Impressum.
[Seitenanfang]