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Achterbahn

 
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A320-Pilot
Captain
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Anmeldungsdatum: 08.11.2010
Beiträge: 209

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 12:38 pm    Titel: Achterbahn Antworten mit Zitat

Hallo,
ich habe ein Frage bezüglich der folgenden Aufgabe:
Ein Achterbahnwagen der Masse m=2000kg fährt mit 22,1 m/s in die Endstation ein. Dort wird er von einer Feder D=100kN/m abgebremst.
Überleben die Passagiere diesen Abbremsvorgang wenn man davon ausgeht, dass ein Mensch Beschleunigungen von 10g kurzzeitig aushalten kann?
(Die Feder wird 3,125m zusammengedrückt)

Ich habe nun zwei Lösungswege, die völlig unterschiedliche Ergebnisse zur Folge haben.

1.)
s=0,5at²
t=v/a
=> a=v²/2s
Ergebnis: a=78,15m/s² = 8g => sie überleben

2.)
D*s=m*a
a=(Ds)/m = 152m/s² = 16g => sie überleben nicht

Welcher der beiden Wege ist nun richtig?
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Sicherheitssalamander
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Anmeldungsdatum: 13.07.2008
Beiträge: 1924

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 12:58 pm    Titel: Antworten mit Zitat

1) berechnet die Durchschnittsbeschleunigung, das funktioniert hier nicht, weil die Beschleunigung nicht konstant ist. 2) berechnet die Beschleunigung wenn die Feder maximal zusammengedrückt ist. Das ist gleichzeitig die maximale Beschleunigung. Daher ist das Ergebnis, sie überleben nicht. (Ne wat traurig Sad )

Ich hab gerade nicht viel Zeit, deswegen hab ich die Aufgabe nicht wirklich gründlich durchdacht. Wink Sollte aber halbwegs richtig sein. ^^
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blindflug
Captain
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Anmeldungsdatum: 24.04.2011
Beiträge: 171

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 1:06 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich hab die Aufgabe mal gemacht ohne mir deine Lösungen anzugucken. Mein Ansatz war folgender:

Zunächst Hook'sches Gesetz:
F = D * ∆s
F = 100kN/m * 3,125m
F = 312,5kN

F = m * a
a = F / m
a = 312,5kN / 2000kg = 312500N / 2000kg
a = 156,25m/s²

Faktor = a / g
Faktor = 156,25m/s² / 9,81m/s²
Faktor ≈ 15,92
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Sicherheitssalamander
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Anmeldungsdatum: 13.07.2008
Beiträge: 1924

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 1:10 pm    Titel: Antworten mit Zitat

blindflug hat folgendes geschrieben:
Also ich hab die Aufgabe mal gemacht ohne mir deine Lösungen anzugucken.


Das ist A320-Pilot's zweite Lösung. Wink Das ist in dem Fall richtig, aber ohne Begründung ist das nicht mehr als Glück. Da halte ich es mit meiner ehemaligen Mathe-LK-Lehrerin, die ohne Text für eine Aufgabe keine Punkte gegeben hat.
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blindflug
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Anmeldungsdatum: 24.04.2011
Beiträge: 171

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 1:13 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Stimmt schon, der Antwortsatz gehört eigentlich dazu. Aber so würde wohl reichen um bei der BU das richtige einzutippen.
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Sicherheitssalamander
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Anmeldungsdatum: 13.07.2008
Beiträge: 1924

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 1:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

blindflug hat folgendes geschrieben:
Stimmt schon, der Antwortsatz gehört eigentlich dazu. Aber so würde wohl reichen um bei der BU das richtige einzutippen.


Ich meine nicht den Antwortsatz. Die Beschleunigung ist bei der Aufgabe nicht konstant und Du hast eine Beschleunigung zu einem willkürlichen Zeitpunkt berechnet. Natürlich brauchst Du für die BU nur das Ergebnis, aber man sollte halt immer wissen, was man tut und nicht nur die Formeln benutzen, die von den Größen her passen. Wink
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A320-Pilot
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Anmeldungsdatum: 08.11.2010
Beiträge: 209

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 2:01 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Dankeschön für die Antworten und noch nen schönen Tag!
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Time Bandit
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Anmeldungsdatum: 23.01.2011
Beiträge: 48

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 2:27 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hat man bei TVT und PHY auch blatt und papier?
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BU: 13.09.2012
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blindflug
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Anmeldungsdatum: 24.04.2011
Beiträge: 171

BeitragVerfasst am: Mo Sep 10, 2012 2:54 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Soweit ich weiß nicht.
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