Frage zu Physik

hallo ich habe eine Frage zu einem Versuch den wir in Physik gemacht haben .

Ich beschreibe mal den Versuchsaufbau :

Also ich habe eine Holzleiste die als Schiefe Ebene dient auf der sich 3 Metallschienen befinden.Am Ende der Metallschiene ist ein Prellbock ähnlich der die man von einem Zug kennt. Auf die mittlere Schien wird nun Schwefelpulver gestreut und sie wird an einen Stromkreis angeschlossen.(Steckdose)
Nun wird ein Metallwagen unter dem sich ein Abnehmer ähnlich dem den man unter den Autos einer Carrerabahn findet die Ebene herunterfahren gelassen.
Nun ist zu sehen das sich auf der mittleren Schiene ein Muster bildet in form von Streifen.
am Anfang sind die Streifen schmal und zum ende hin werden die streifen breiter.
Im nächsten schritt haben wir dann eine Wertetabelle gemacht bei der wir die Streifen der zurückgelegten strecke gegenüber gestellt haben.

Die Aufgabe besteht jezt darin anhand der Wertetabelle die beschleunigung zu ermitteln un diese in einem a-t Diagramm Grafisch darzustellen.

Da der strom der aus der Steckdose kommt eine Frequenz von 50 Herz hat weiß man nun das die Zeit zwischen den einzelnen Streifen 0.02 sek betragen muss.

Wie rechne ich jezt aber zb die zeit aus wenn ich 15 Striche gezählz habe und nur mal als Beispiel einen zurückgelegten Weg von 3.2 cm.


danke schon mal für die Hilfe

Lg Daniel

Hi, wenn ich jetzt nicht gerade ganz auf dem Schlauch stehe, dann hast du doch die Antwort schon gegeben.

Du weißt, dass die Zeit zwischen 2 Strichen aufgrund der 50Hz -> 1/50=0.02s ist.
Dann ist die Zeit zwischen 15 Strichen = 14 Zwischenräume = 14*0.02s=0.28s.

damit kann man dann ohne weiteres über v=delta(s)/delta(t) über die einzelnen Abstände die Geschwindigkeit ausrechnen, meinetwegen nach 0.1s (5Streifen) nach 0.2s (10Streifen) ... etc ... damit hätten wir schonmal unser v-t Diagramm. (Geschwindigkeit nimmt ja durch eine Komponente der Erdbeschleunigung in Tangential-Richtung der Ebene zu)

für das a-t Diagramm nutzen wir dann einfach die Formel a=delta(v)/delta(t) in den einzelnen Abschnitten. (bzw a=delta(s)/(delta(t)quadrat), da sich ja die Geschwindigkeit von delta(t) zu delta(t) vergrössert.

Dies Formeln sind nur für Zeitintervalle (Intervallschachtelungen) nutzbar.

Am Ende solltest Du, wenn Du alles richtig gemacht hast für das Weg-Zeit Gesetz eine Parabel heraus bekommen, das Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz sollte linear steigend sein und das Beschleunigungs-Zeit-Gesetz sollte annähernd eine konstante sein, also eine parallele Gerade zur t-Achse. Dies gilt natürlich nur für die Abwärtsbewegung, da hier nur die Reibung der Beschleunigung entgegenwirkt und diese Reibung fast zu vernachlässigen ist. Aufwärts sieht es dann ein bisschen komplizierter aus.

Im übrigen zeigen Dir die breiter werdenden Striche nur, dass die Bahn an den einzelnen Punkten eine immer größere Geschwindigkeit hat.

Ich hoffe es hilft Dir ein bisschen weiter.

damit kann man dann ohne weiteres über v=delta(s)/delta(t) über die einzelnen Abstände die Geschwindigkeit ausrechnen, meinetwegen nach 0.1s (5Streifen) nach 0.2s (10Streifen) ...

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v=s/t gilt aber nur bei einer nicht beschleunigten Bewegung, aber wenn ich das jetzt richtig verstehe, wird ja das Teil auf der Schiene beschleunigt dank Erdanziehung, wie du ja richtig geschrieben hattest.
Da müsste man dann denke ich s=1/2 * a * t^2 nehmen.

Hallo

ich hab jezt zum Ausrechnen einfach mal beide Formeln benutzt und werde dann am Dientag wenn es erwünscht iss darüber berichten was mein physiklehrerin dazu meinte .

sim schrieb:

v=s/t gilt aber nur bei einer nicht beschleunigten Bewegung, aber wenn ich das jetzt richtig verstehe, wird ja das Teil auf der Schiene beschleunigt dank Erdanziehung, wie du ja richtig geschrieben hattest.
Da müsste man dann denke ich s=1/2 * a * t^2 nehmen.

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Ich denke ich habe s= delta(v)*delta(t) (oder halt anders s=dv/dt ->Differential) geschrieben. Natürlich gilt diese Gleichung über delta(irgendwas) nur wenn ich die Bewegung in kleinen Zeitintervallen betrachte. Wenn man nun kleine Zeitintervalle <0.1s wählt und damit auch kleine wegintervalle, dann sollte eigentlich auch ein schönes Diagramm bei herauskommen. (im übrigen folgt aus s=delta(v)*delta(t) -> für kleine delta(t) ->s=Integral(v dt) mit v=a*t, da a const. ->s=Integral(a*t dt) -> s=1/2a*t^2 .
Mit meiner Formel berechnest du dann die Änderung der Beschleunigung innerhalb dieser kurzen Zeitintervalle und mit Deiner Formel die Änderung über ein ganzen Abschnitt der Bewegungskurve, also meinetwegen von 0s-12s. Wobei man hier natürlich auch für jedes Zeitintervall Werte bekommt man muss hier jedoch den Gesamtweg der bis zu der eingesetzten Zeit zurückgelegt worden ist einsetzen.

*edit* Um es nochmal anders auszudrücken, wird die Bewegungskurve durch dieses delta(i) in kleine Intervalle zerlegt und dann die Durchschnittsgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung in diesen Intervallen berechnet.
Aber was sich ganz vergessen hatte zu fragen, in welcher Klasse bist Du überhaupt (9-10) oder ?! Sind die Bewegungsgleichungen s=1/2*a*t^2+v*t+s(0) eigentlich bekannt?!?!

Gruss
tazrt

Ah ok, jetzt versteh ich, wie du das gemeint hattest. Dann funzt des natürlich
Ist aber dennoch im Widerspruch zu

meinetwegen nach 0.1s (5Streifen) nach 0.2s (10Streifen)

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weil das ja genau die unbeschleunigte Bewegung wäre.

(im übrigen folgt aus s=delta(v)*delta(t) -> für kleine delta(t) ->s=Integral(v dt) mit v=a*t, da a const. ->s=Integral(a*t dt) -> s=1/2a*t^2 .

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Vll sollte man mal im Feedback über ein TeX-Modul abstimmen

sim schrieb:

v=s/t gilt aber nur bei einer nicht beschleunigten Bewegung, aber wenn ich das jetzt richtig verstehe, wird ja das Teil auf der Schiene beschleunigt dank Erdanziehung, wie du ja richtig geschrieben hattest.
Da müsste man dann denke ich s=1/2 * a * t^2 nehmen.

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sim schrieb:

Ah ok, jetzt versteh ich, wie du das gemeint hattest. Dann funzt des natürlich
Ist aber dennoch im Widerspruch zuweil das ja genau die unbeschleunigte Bewegung wäre.

Vll sollte man mal im Feedback über ein TeX-Modul abstimmen

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Ja, da hast Du natürlich vollkommen Recht, war ein dämliches Beispiel für eine beschleunigte Bewegung ... aber ich bin mir nicht sicher ... ich glaube in diesem Fall sind die Striche wirklich in konstanten Zeitabschnitten, also wie geschrieben alle 0.02s ein Strich, es muss sich hierbei um irgendeine elektrostatische Wechselwirkung (Abstoßung) handeln, denn die Linien werden durch die Geschwindigkeit der Bahn (des Wagens) bzw. des Abnehmers mit fortlaufender Zeit immer breiter (erhöhte Abstoßung), tauchen aber zu festen Zeiten durch die anliegende Wechselspannung auf (1/50s).

tazrt schrieb:

Ich denke ich habe s= delta(v)*delta(t) (oder halt anders s=dv/dt ->Differential) geschrieben. Natürlich gilt diese Gleichung über delta(irgendwas) nur wenn ich die Bewegung in kleinen Zeitintervallen betrachte. Wenn man nun kleine Zeitintervalle <0.1s wählt und damit auch kleine wegintervalle, dann sollte eigentlich auch ein schönes Diagramm bei herauskommen. (im übrigen folgt aus s=delta(v)*delta(t) -> für kleine delta(t) ->s=Integral(v dt) mit v=a*t, da a const. ->s=Integral(a*t dt) -> s=1/2a*t^2 .
Mit meiner Formel berechnest du dann die Änderung der Beschleunigung innerhalb dieser kurzen Zeitintervalle und mit Deiner Formel die Änderung über ein ganzen Abschnitt der Bewegungskurve, also meinetwegen von 0s-12s. Wobei man hier natürlich auch für jedes Zeitintervall Werte bekommt man muss hier jedoch den Gesamtweg der bis zu der eingesetzten Zeit zurückgelegt worden ist einsetzen.

*edit* Um es nochmal anders auszudrücken, wird die Bewegungskurve durch dieses delta(i) in kleine Intervalle zerlegt und dann die Durchschnittsgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung in diesen Intervallen berechnet.
Aber was sich ganz vergessen hatte zu fragen, in welcher Klasse bist Du überhaupt (9-10) oder ?! Sind die Bewegungsgleichungen s=1/2*a*t^2+v*t+s(0) eigentlich bekannt?!?!

Gruss
tazrt

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Hallo


Ich bin Kollegschüler das bedeutet ich bin 30 Jahre alt und jezt in der 10 (oder das was am Gymi die 10 is) also das Zeil ist irgedwann mal ich hoffe so bald als möglich abitur zu bekommen .

Und ja ich weiß ich habs schon weit gebracht im leben aber ich arbeite dran

Hallo
Ich bin Kollegschüler das bedeutet ich bin 30 Jahre alt und jezt in der 10 (oder das was am Gymi die 10 is) also das Zeil ist irgedwann mal ich hoffe so bald als möglich abitur zu bekommen .

Und ja ich weiß ich habs schon weit gebracht im leben aber ich arbeite dran

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Ich hoffe die Frage ist nicht falsch bei Dir angekommen. Ich wollte ja eigentlich nur wissen ob ihr die Bewegungsgleichungen wie (s=1/2*a*t^2+v*t+s(0)) im Unterricht schon durchgennommen habt, aber da Du etwas von 10. Klasse schreibst, müsste das eigentlich der Fall sein.
Wie sehen deine Diagramme eigentlich aus?! Ne Konstante Linie für das a-t Diagramm bzw. in den einzelnen Intervallen ein ziemlich konstantes a ?! Wäre jetzt mal interessant, das zu wissen. Ich glaube die s=1/2*a*t^2 müsste in diesem Fall auch funktionieren, da a ja konstant ist, dies kann man aber nicht immer voraussetzen.

Und alle Achtung für Dein Vorhaben, bei mir ist auch allerhand im Leben schief gelaufen, aber das Wichtigste ist, dass man irgendwann weiß wofür man das alles überhaupt macht und Alter hin oder her, zum Lernen ist man nie zu alt. (sagt jemand im bescheidenen Alter von 28 Jahren)
Alles Gute für Deinen weiteren Weg.

tazrt schrieb:

Und alle Achtung für Dein Vorhaben, bei mir ist auch allerhand im Leben schief gelaufen, aber das Wichtigste ist, dass man irgendwann weiß wofür man das alles überhaupt macht und Alter hin oder her, zum Lernen ist man nie zu alt. (sagt jemand im bescheidenen Alter von 28 Jahren)
Alles Gute für Deinen weiteren Weg.

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Sehe ich auch so, sich nochmal so einer Herausforderung zu stellen verdient Anerkennung, keep going.

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ne ich hab das mit der Frage in welcher Klasse ich bin garantiert nicht böse aufgefasst da hast du mit Sicherheit falsch zwischen den Zeilen gelesen. Und als ich schreib das ich dreißig Jahre alt sei und in der 10 Klasse wollte ich mich ein wenig selber verarschen
Galgenhumor bring einen weiter und ich bin auch nicht der älteste in unsere Klasse es gibt noch eine die älter ist also bin ich dann der zweitälteste
Zum Thema ich bin den gestern an der Tafel gewesen und hab meine Diagramme angezeichnet die Physiklehrerin (die beste die ich während meiner gesamten Schulzeit bisher hatte) war davon angetan und meine Berechnungen haben gestimmt und auch die Kurven haben bis auf 1 -2 werte die außerhalb lagen gepasst.

Also V-t Diagramm konstant steigend ,a-t Diagramm Stufenförmig das passte schon .

Somit war die Hilfestellung der hier beteiligten User erstens Hilfreich und zweitens Erfolgreich

daher möchte ich mich auf diesem Wege dann auch mal artig bedanken für die Mühe die ihr euch gemacht habt.


Danke Danke Danke ich verneige mich vor eurem Wissen und hoffe ich darf hier noch öfter mit Fachfragen öfter "nerven"


Lg Daniel

Wenn es dir geholfen hat ist ja alles in Ordnung (Im übrigen gern geschehen, wozu ist ein Forum da?!). In den meisten Fällen steht und fällt das Interesse an naturwissenschaftlichen Fächern leider mit dem Lehrer bzw. der Lehrerin. Und wenn man dann nicht gerne dort hin geht, dann fällt leider auch das Lernen um so schwerer. Aber dann hast Du jetzt ja die besten Voraussetzungen, dann kann ja nichts mehr schief gehen.

Viele Grüsse
tazrt