Kursangebot | Physik | Beispiel: Bahnbeschleunigung

Physik

Beispiel: Bahnbeschleunigung

Beispiel

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Gegeben sei die Bahnkurve . Wie groß ist der Betrag der Beschleunigung zu den Zeitpunkten und ? Wie groß ist die mittlere Bahnbeschleunigung zwischen dem Punkt für und für ?

Bestimmung des Betrages der Beschleunigung

Zunächst wird der allgemeine Beschleunigungsvektor bestimmt, durch die 2. Ableitung der Bahnkurve nach der Zeit :

Methode

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Um den Betrag der Beschleunigung (skalar) zu bestimmen, muss der Betrag des Beschleunigungsvektors gebildet werden:

Methode

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Es wird nun der Betrag der Beschleunigung für und bestimmt:

Methode

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Bestimmung der mittleren Bahnbeschleunigung

Es wird als Nächstes die mittlere Bahnbeschleunigung bestimmt. Diese bestimmt sich durch:

Methode

Hier klicken zum AusklappenMittlere Bahnbeschleunigung:   

Es muss also zunächst bestimmt werden, indem die beiden Geschwindigkeitsvektoren zur Zeit und voneinander subtrahiert werden:

Methode

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Der allgemeine Geschwindigkeitsvektor ergibt sich durch die 1. Ableitung der Bahnkurve:

Methode

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Einsetzen der Zeiten und Subtraktion:

Methode

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Als nächstes wird dann die Länge bestimmt, um einen Skalar zu erhalten:

Methode

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Die Zeitdifferenz ist:

Methode

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Die mittlere Bahnbeschleunigung ergibt sich zu:

Methode

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Hierbei handelt es sich um die mittlere Bahnbeschleunigung zwischen dem Punkt bei und dem Punkt bei .

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