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Physik Aufgabe zu Newtonischen Gesetzen?
Hi (: habe eine Aufgabe im Physikbuch, zu deren Lösung ich nicht komme. Vielleicht könnt ihr mir ja helfen..
'Flugsimulator'
Ein vierstrahliger Jet beschleunigt auf einer Starbahn des Flughafens Frankfurt. Es sind schon 24s vergangen, da entdeckt der Pilot ein Wartungsfahrzeug auf seiner Startbahn. Um es sicher überfliegen zu können, müsste er eine Flugzeuglänge vor dem Hindernis die Abhebegeschwindigkeit erreichen. Wird es ihm gelingen oder sollte er lieber sofort eine Vollbremsung einleiten?
Hinweise:
Schubkraft: 1,0 MN ; Bremskraft: 1,4 MN ; Masse: 400t ; Länge: 65m ; Abhebegeschwindigkeit: 270 km/h
a) Wie schnell ist der Jet nach 24s?
Welche Strecke hat er bis dahin zurückgelegt?
b) Berechne, wie die Geschichte ausgehen könnte.
Besonders die Teilaufgabe b) macht mir Probleme. Wie kann ich das ausrechnen, ob er es schafft eine Flugzeuglänge vorher die Abhebegeschwindigkeit zu erreichen?
Vielen Dank im Vorraus! (:
LG!
3 Antworten
- KNLv 7vor 8 JahrenBeste Antwort
Bei der beschleunigten bewegung ist
F= m a => a = F/m
Für die Beschleunigung folgt
a = F/m = 1*10^6 N/(400 * 10^3 kg) = 2,5 m/s²
Die Verzögerung ist
a' = 1,4*10^6 N/(400 * 10^3 kg) = 3,5 m/s²
Nach 24 s hat das Flugzeug die Geschwindigkeit
v= a t = 2,5 m/s² * 24 s = 60 m/s = 216 km/h
Dabei hat es den Weg
s= 1/2 a t² = 1/2 * 2,5 m/s² *(24 s)^2 = 720 m zurückgelegt
Um die Abhabegeschwindigkeit von 270 km/h = 75 m/s zu erreichen benötigt das Flugzeug
t= v/a = 75m/s/(2.5 m/s²) = 30 s
alos insgesamt einen Weg von
s= 1/2 a t² = 1/2 * 2,5 m/s² *(30 s)^2 = 1125 m
Wenn also das Wartungfahrzeug 1125m + 65 m -720m = 470 m weg wäre ginge es mit durchstarten gut.
Der Bremsweg mit 60 m/s Anfangsgeschwindigkeit ist
s= 1/2 a' t²
mit t= v/a
s = 1/2 v²/a = 1/2 (60 m/s)²/(3,5 m/s²) = 514 m
In dieser Situation ist Durchstarten besser. Wenn sich dier Pilot erst die Sache noch durchrechnen muss ist ehe alles zu spät.
- swissnickLv 7vor 8 Jahren
Gegeben hast Du offensichtlich nicht die exakte Position des Wartungsfahrzeugs.
Du müsstest bei b) wohl angeben, bei welcher Position des Wartungsfahrzeugs welches Verhalten sinnvoll wäre und bei welcher Position ein Crash unvermeidlich ist.
- Ralf E <><Lv 7vor 8 Jahren
Kraft = Masse mal Beschleunigung F = m * a
Du hast die Masse und du hast die Kraft, also bekommst du die Beschleunigung raus.
Nach dem Weg-Zeit-Gesetz http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichm%C3%A4%C3%9Fig...
bekommst du die zurückgelegte Strecke raus.
Ãber das geschwindigkeits-Zeit-Gesetz die Geschwindigkeit.
Meines Erachtens fehlt die Entfernung des Wartungsfahrzeuges.
