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| Aufgabe | Ein Radfahrer (m=80kg) fährt mit 20 km/h eine ebene Straße entlang. Da es plötzlich dunkel wird (muss wohl eine der Plagen sein), schaltet er seinen 3W-Dynamo ein und hört vor Schreck auf weiter in die Pedale zu treten.
a) Wie lange rollt er noch, wenn die Reibung vernachlässigt werden kann (nicht die zwischen Dynamo und Rad, es soll nur ohne Reibung gerechnet werden)?
b) Wie lange rollt er, wenn der Gesamtreibungswiderstand 0,005 ist? |
Hallo mal wieder,
nun eine Aufgabe für die dunkle Jahreszeit.
Bei a) ging ich davon aus, dass die gesamte kinetische Energie vom Dynamo genutzt wird.
[mm] \(t=W/P [/mm] = [mm] E_{kin}/P =...=411,5s\)
[/mm]
Das wird wohl stimmen.
Aber mit der Reibung bei b) hab ich schon ein Problem. Die kinetische Energie wird diesmal in elektrische und Reibungs-energie umgewandelt. Aber in welchem Verhältnis? Fest steht nur, dass der Radfahrer am Ende nicht mehr fährt.
Dankbar für einen kleinen Tipp zum Anfangen,
Roland.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:01 Sa 14.11.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Wenn mit den 0.005 der Gesamtreibungskoeff. gemeint ist unabhängig von v hast du doch einfach :
[mm] W=F_R*s+P*t
[/mm]
jetzt kommt die Schwierigkeit, die man aber eigentlich schon in a) hat: eigentlich kann man nen Dynamo nicht mit konstanter Leistung und abnehmender Geschwindigkeit betreiben. wegen P=F*v
wenn man also mit konstanter Beschleunigung bremst, muss die Übersetzung am Dynamo sich kontinuierlch ändern. ziemlich unrealistisch.
Aber wenn wir so weiterrechnen und jetzt noch ne Geschw.unabhängige Reibungskraft nehmen haben wir:
[mm] W=F_r*s+P*t
[/mm]
und [mm] s=v_0*t-a/2*t^2 [/mm] und [mm] v=v_0-a*t [/mm] wegen v=0 also [mm] a*t=-v_0
[/mm]
daraus t, einsetzen. a ausrechnen , t und s ausrechnen. ziemlicher Quatsch, aber mehr kann ich dazu nicht rauskriegen.
vielleicht weiss jemand anders wie man dies physikalisch sinnlose Zeug rechnen kann.
Gruss leduart
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:53 Sa 14.11.2009 | | Autor: | pi-roland |
Hallo,
vielen Dank erstmal für die Anregung. Warum die Aufgabenstellung unrealistisch ist, war die letzte Teilaufgabe zu der Aufgabenstellung, aber das hatte ich aus Sparsamkeitsgründen weggelassen.
Bis demnächst wieder,
Roland.
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