Kreisbewegung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:05 So 06.06.2010 | | Autor: | zitrone |
Guten Abend,
habe ich Physik einige Aufgaben bekommen, mit denen ich nicht viel anfangen kann. Ich habs teils versucht anzufangen, aber ob das richtig ist, ist noch eine andere Sache...:( Könnte vielleicht jemand drüber gucken und mir helfen?:_:
1)Wieviele Umdrehungen pro Minute macht das 28´´-Rad , wenn mit der Gesch. v=25km/h gefahren wird? 1´´=2,54cm
Meine A.:
Erst eine Frage: die 1´´=2,54cm, soll das der Durchmesser vom Rad sein?
[mm] v=\bruch{2\pi r}{T}
[/mm]
[mm] \bruch{2\pi r}{v}= [/mm] T
T ist die Zeit, in der ein Körper die Kreisbahn einmal durchläuft. Die Geschwindigkeit hab ich. Ist das so richtig?
2)Wie funktioniert ein moderner Fahrradtachometer?Inwieweit spielt die Rädergröße bzw. der Befestigungsmechanismus eine Rolle?
Meine A.:
Ein Magnet ist an einer Speiche befestigt.
Jedesmal, wenn dieser am Zählsensor vorbeikommt löst er einen elektronischen Kontakt im Sensor aus.
der kleine PC bekommt die Daten-umdrehungen des Rades pro Zeit.
die Umdrehungen rechnet er mal den von dem angegebenen radumfang und so bekommt er die km/h raus.
Unter dem Befestigungsmechanismus kann ich mir nichts drunter vorstellen. Aber bei der Rädergröße, kann es sein, dass er nur dabei eine Rolle spielt, was letztlich an km/h rauskommt?
3)Welche Bahngeschw. hat ein Punkt auf dem äußeren Rand einer 33er Langsspielplatte, die sich mit 33 Umdrehungen/Minute dreht& die einen Durchmesser von30 cm hat?
Meine A.:
würde diese Formel nicht wieder passen:
[mm] v=\bruch{2\pi r}{T}
[/mm]
T wäre 33 Umdrehungen/Minute
und r, die Hälfte von 30cm, nämlich 15cm
SO richtig?
4)Die Spitze eines Minutenzeigers einer Turmuhr hat die Geschwindigkeit 1,5 mm/sec. Wie lang ist der Zeiger?
Meine A.:
Wieder die Bahngeschwindigkeitsformel benutzen [mm] v=\bruch{2\pi r}{T} [/mm] oder die Winkelgeschwindigkeit [mm] \omega =\bruch{2\pi}{T}
[/mm]
ich hab von Physik wirklich keine Ahnung...-_-
lg zitrone
|
|
| |
|
Hallo zitrone,
Du hast eine Reihe von Formeln und weißt nicht so recht, welche Du nehmen sollst, stimmt's? Es hilft, wenn Du Dir klarmachst, was da in der betreffenden Formel steht und warum. Welchen Einfluss hat eine Änderung des Wertes auf das Ergebnis? Oft hilft es auch, sich die Einheiten klar zu machen - sie gehören in der Physik ja sowieso in jedem Fall dazu!
Nehmen wir also mal die Formel, die Du hier am häufigsten bemühst:
[mm] v=\bruch{2\pi r}{t}
[/mm]
Übrigens wird die Zeit normalerweise mit kleinem t angegeben, das große T nimmt man da eigentlich nur, wenn man unbedingt eine Unterscheidung zum schon vorkommenden t braucht, und selbst dann nehmen die meisten Physiker lieber einen Index dazu, also einmal [mm] t_0 [/mm] und woanders [mm] t_1 [/mm] oder einfach nur t.
Die Formel ist einfach aufgebaut - Geschwindigkeit ist Weg durch Zeit, die Einheit also Längeneinheit durch Zeiteinheit, z.B. [mm] \left[\tfrac{m}{s}\right]. [/mm] Hier steht aber im Zähler nichts weiter als ein Kreisumfang, wobei [mm] 2\pi [/mm] nur Zahlen sind (maßstabslos) und r die zu erwartende "Länge".
Darüber, wie t zu bemessen ist, wissen wir noch nichts, aber es handelt sich um eine Zeitangabe, sonst liefert die Formel eine falsche Einheit ab. Ob letztlich [mm] \left[\tfrac{mm}{h}\right] [/mm] herauskommen oder [mm] \left[\tfrac{km}{ms}\right], [/mm] hängt davon ab, welche Größen in die Formel eingesetzt werden, und davon, was nachher eine bequeme Angabe ist.
Wenn ich z.B. [mm] 72\tfrac{km}{h} [/mm] mit meinem Auto fahre, dann können sich die meisten etwas darunter vorstellen, während die Angaben [mm] 20.000\tfrac{mm}{s} [/mm] oder [mm] 5,6*10^{-11}\tfrac{parsec}{d} [/mm] nicht so griffig wären, obwohl ich genau die gleiche Geschwindigkeit angegeben habe (die zweite Angabe ist nicht ganz genau, aber doch fast; das parsec kannst Du gleich wieder vergessen, es ist eine astronomische Längeneinheit).
Also, schauen wir mal auf die Aufgaben:
> 1)Wieviele Umdrehungen pro Minute macht das 28´´-Rad ,
> wenn mit der Gesch. v=25km/h gefahren wird? 1´´=2,54cm
>
> Meine A.:
>
> Erst eine Frage: die 1´´=2,54cm, soll das der Durchmesser
> vom Rad sein?
Nein, der Durchmesser sind 28'' (28 Zoll, die Normalgröße für Erwachsenenfahrräder), und die Umrechnung in cm ist angegeben.
> [mm]v=\bruch{2\pi r}{T}[/mm]
>
> [mm]\bruch{2\pi r}{v}=[/mm] T
>
> T ist die Zeit, in der ein Körper die Kreisbahn einmal
> durchläuft. Die Geschwindigkeit hab ich. Ist das so
> richtig?
So weit ja, aber Du bekommst eben auch nur eine Umlaufdauer heraus. Das ist noch nur der halbe Rechenweg, Du willst ja auf Umdrehungen pro Minute kommen.
> 2)Wie funktioniert ein moderner Fahrradtachometer?Inwieweit
> spielt die Rädergröße bzw. der Befestigungsmechanismus
> eine Rolle?
>
> Meine A.:
> Ein Magnet ist an einer Speiche befestigt.
> Jedesmal, wenn dieser am Zählsensor vorbeikommt löst er
> einen elektronischen Kontakt im Sensor aus.
> der kleine PC bekommt die Daten-umdrehungen des Rades pro
> Zeit.
Nee, der bekommt nur den Impuls des Sensors, die Zeit misst er schon selbst.
> die Umdrehungen rechnet er mal den von dem angegebenen
> radumfang und so bekommt er die km/h raus.
Ja, im Prinzip richtig. Wenn der kleine Rechner aber nur den Impuls bekommt, dann rechnet er also den (voreingestellten) Radumfang durch die gemessene Zeit.
> Unter dem Befestigungsmechanismus kann ich mir nichts
> drunter vorstellen. Aber bei der Rädergröße, kann es
> sein, dass er nur dabei eine Rolle spielt, was letztlich an
> km/h rauskommt?
Etwas kraus formuliert.
Ich sehe auch nicht, was der Befestigungsmechanismus für eine Rolle spielen soll, aber die Rädergröße ist entscheidend!
> 3)Welche Bahngeschw. hat ein Punkt auf dem äußeren Rand
> einer 33er Langsspielplatte, die sich mit 33
> Umdrehungen/Minute dreht& die einen Durchmesser von30 cm
> hat?
> Meine A.:
> würde diese Formel nicht wieder passen:
> [mm]v=\bruch{2\pi r}{T}[/mm]
Ja, die Formel würde hier wieder passen. Richtig.
> T wäre 33 Umdrehungen/Minute
Nein. Die Einheitenangabe für Umdrehungen/Minute ist [mm] \left[\tfrac{1}{min}\right]
[/mm]
> und r, die Hälfte von 30cm, nämlich 15cm
> SO richtig?
r stimmt so.
> 4)Die Spitze eines Minutenzeigers einer Turmuhr hat die
> Geschwindigkeit 1,5 mm/sec. Wie lang ist der Zeiger?
>
> Meine A.:
> Wieder die Bahngeschwindigkeitsformel benutzen
> [mm]v=\bruch{2\pi r}{T}[/mm] oder die Winkelgeschwindigkeit [mm]\omega =\bruch{2\pi}{T}[/mm]
Die Winkelgeschwindigkeit hilft hier nicht, weil ja in der Formel keine Länge vorkommt, sondern nur Zahlen [mm] (2\pi) [/mm] und der Kehrwert der Zeit. Das liefert also z.B. Umdrehungen pro Minute.
Hier ist also wieder die gleiche Formel zu benutzen, aber ein paar Daten scheinen nicht gegeben zu sein. Sie sind mit wenig Nachdenken aber dem Text zu entnehmen.
> ich hab von Physik wirklich keine Ahnung...-_-
>
> lg zitrone
Cool bleiben. Das wird schon.
Grüße
reverend
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 08:06 Mo 07.06.2010 | | Autor: | Kroni |
Hi,
ich kann mir unter dem Begriff 'Befestigungsmechanismus' bzgl. der Fahrrad-Tacho Aufgabe vorstellen, dass damit gemeint ist, ob es Unterschiede macht, den Magneten in der Mitte der Speichen, am Anfang der Speichen oder am Aussenrad selber zu befestigen.
LG
Kroni
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:25 Mi 09.06.2010 | | Autor: | zitrone |
Guten Abend,
Vielen Dank Reverend und Kroni für die Hilfe!:D
Ich hab für 1,3 und 4 die Tipps beherzigt und kam zu jeden zu nem Ergebnis. Möchte aber lieber noch einaml sicher gehen, ob es auch richtig ist. Könnte sich das daher jemand bitte ansehen??
1.
[mm] v=\bruch{2\pi r}{t} [/mm] => [mm] \bruch{2\pi r}{v}= [/mm] t
=> [mm] \bruch{2\pi*0,3556m}{6,94 m/sec}= [/mm] 0,322 sec
1 Umdrehung: 0,322 sec
[mm] v=\bruch{s}{t}=>t=\bruch{u}{v}= \bruch{2,23m}{6,94 m/s}=0,32 [/mm] sec
[mm] \bruch{60s/min}{0,32sec}= [/mm] 187,5/min mal
3.
die 1 nur umgekehrt:
[mm] \bruch{60s/min}{33/min}=1,82 [/mm] sec
[mm] v=\bruch{s}{t}=>v=\bruch{u}{v}=>
[/mm]
[mm] \bruch{0,94m}{1,82sec}=0,52 [/mm] m/sec
4.
Die fehlende Angabe:
Ein Minutenzeiger braucht fuer eine Umdrehung 1 std=60min, also ist die Fehlende Angabe t=60 min damit geloest. Richtig?
lg zitrone
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 09:07 Do 10.06.2010 | | Autor: | Loddar |
Hallo zitrone!
> 1.
> [mm]v=\bruch{2\pi r}{t}[/mm] => [mm]\bruch{2\pi r}{v}=[/mm] t
> => [mm]\bruch{2\pi*0,3556m}{6,94 m/sec}=[/mm] 0,322 sec
>
> 1 Umdrehung: 0,322 sec
>
> [mm]v=\bruch{s}{t}=>t=\bruch{u}{v}= \bruch{2,23m}{6,94 m/s}=0,32[/mm] sec
>
> [mm]\bruch{60s/min}{0,32sec}=[/mm] 187,5/min mal
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> 3.
> die 1 nur umgekehrt:
> [mm]\bruch{60s/min}{33/min}=1,82[/mm] sec
>
> [mm]v=\bruch{s}{t}=>v=\bruch{u}{v}=>[/mm]
> [mm]\bruch{0,94m}{1,82sec}=0,52[/mm] m/sec
> 4.
> Die fehlende Angabe:
> Ein Minutenzeiger braucht fuer eine Umdrehung 1 std=60min,
> also ist die Fehlende Angabe t=60 min damit geloest. Richtig?
Und wie lang ist nun der Zeiger?
Gruß
Loddar
|
|
|
|
