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Beschleungung m/s²

hexagon / 18 Antworten / Baumansicht Nickles

Hallo,


zwar tätige ich mich schon so lange ich denken kann als Maschinenbaukonstrukteur, aber dieses Thema mit der Beschleunigung habe ich bislang noch nicht durchgekaut.


Wenn ich einen Körper innerhab einer Sekunde vom Stillstand auf 0,55 m/s Geschwindigkeit bringen muss, kommt bei mir die Frage, mit welcher Beschleunigung in m/s² ich diesen Körper beschleunigen muss. Formeln, Links und ähnliches Infomatreial wären sehr hilfreich, damit ich ggf. andere Beschleunigungsfaktoren rechnen kann.


MfG. Hexagon


 

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gelöscht_15325 hexagon „Beschleungung m/s²“
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Geschwindigkeit ist Weg pro Zeit:

(1) v = s / t

Die Beschleunigung ist definiert als Geschwindigkeitszunahme pro Zeit:

(2) a = v / t [m/s]

setze (1) in (2) ein:

a = s / t^2 [m/s^2]

Daraus folgt in deinem Fall:

a = v / t
a = 0,55 / 1

Du hast eine Beschleunigung von 0,55 m/s^2

Gruß, ein Dipl.-Ing. Maschinenbau

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Lightning1 gelöscht_15325 „Beschleungung m/s²“
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Interesantes Thema. Gibts da eigentlich auch sowas wie eine max. "Endgeschwindigkeit", also egal ob ich nun eine 10 Tonnen Eisenkugel oder eine Dose Jever aus 10 km Höhe herunter plumpsen lasse, oder wird die Fallgeschwindigkeit einfach dadurch begrenzt, dass die Teile irgendwann aufschlagen und damit nicht mehr schneller werden können ?

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the_mic Lightning1 „Endgeschwindigkeit ?“
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das würde mich auch interessieren. ausserdem müsste die anziehung (und damit die beschleunigung) ja noch zunehmen, je näher man an den erdmittelpunkt kommt.

cat /dev/brain > /dev/null
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gelöscht_15325 the_mic „Endgeschwindigkeit ?“
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Tut sie auch. Schießt das Objekt dann über den Erdmittelpunkt hinaus, wird es wieder angezogen und die Bewegung bremst ab, eine Feder-Bewegung stellt sich ein.

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bückling Lightning1 „Endgeschwindigkeit ?“
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Die Geschwindigkeit hat mindestens zwei Schranken. Eine theoretische (ohne Reibung) ist gegeben durch die Relativitätstheorie von Einstein. Ein Körper mit einer Masse m>0 kann die Lichtgeschwindigkeit weder erreichen noch überschreiten. Die zweite (reale) Schranke ist gegeben durch die Reibung (Luftwiderstand). Der Luftwiderstand ist quadratisch mit der Geschwindigkeit und hier das begrenzende Element. Ich denke, dass die Kugel schneller wird als die Bierdose. Nicht wegen dem Gewicht (ist egal), sondern wegen der Form. Wobei Bier sollte man nicht verschwenden, das ist Ketzerei!

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xafford gelöscht_15325 „Beschleungung m/s²“
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Hi Czuk, dein Ergebnis ist zwar richtig,aber deine Herleitung ist leider falsch, da v=s/t nur bei gleichförmigen, nicht beschleunigten Bewegungen gilt, nicht bei beschleunigten. Die Strecke s ist das Integral der Geschwindigkeit über die Zeit und nur bei konstantem v ist das bestimmte Integral v*t, bei beschleunigten ist das Integral 0,5*(vmax-v0)*t.
Bei beschleunigten Bewegungen müßte deine Formel ergo:

s=0,5*a*t², bzw
a=2s/t² lauten. Da Du dann aber noch einmal v=s/t eingesetzt hast, hebt sich der Fehler wieder auf, da s/t v-mittel ist ;O)

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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gelöscht_15325 xafford „Beschleungung m/s²“
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Schon gut, schon gut. Ich wollte es mir einfach machen und nicht in die Details der Thematik eingehen, sonst sind wir gleich noch bei Reibungskoeffizienten und Luftwiderstandsbeiwerten. Als Ingenieur der Fahrzeugtechnik bilde ich mir zumindest ein, ausreichend gut mit der Thematik vertraut zu sein. Aber da gibt's nichts zu schütteln, mein Lösungsansatz war falsch, bzw. beschränkt sich auf gleichformige, unbeschleunigte Bewegungen.

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gelöscht_15325 hexagon „Beschleungung m/s²“
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Nachtrag: Die Erdbeschleunigung (g) hat eine Beschleunigung von 9,81 m/s^2. D.h. springst du von einer Brücke und fällst 5 Sekunden dann bist du (ohne Luftwiderstand oder Auftriebskraft falls vorhanden ;-) ) so schnell:

a = v / t umgestellt nach v:
v = a * t eingesetzt:
v = 9,81 * 5, also etwa 50 m/s (oder * 3,6 = 180km/h!)

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hexagon Nachtrag zu: „Beschleungung m/s²“
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Na schön und danke.
So schlau war ich auch schon und habe die Beschleunigung mit 0,55 m/s² angenommen. Nur das was ich daraus gerechnet habe glaube ich einfach nicht. Ich habe einen Körper der wiegt 1,500 kg. Der soll nun horizontal innerhalb 4 Sekunden 2200 mm bewegt werden. Im Einzelnen: Max. Geschwindigkeit 0,55 m/s. Anfahrrampe 0,55/s, Zeit dazu 1 Sekunde. Mit konstanter Geschwindigkeit fahren die 1500 kg 2 Sekunden lang. Danach abbremsen binnen 1 Sekunde in umgekehrter Reihenfoge wie die Beschleunigung. Daraus errechne ich bei einem Gesamtwirkungsgrad von ca. 0,75 eine Leistung von ca. 750 Watt. Und das kann ich einfach nicht glauben. Offenbar habe ich da irgendwelche Parameter vergessen.
MfG. Hexagon

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bückling hexagon „Na schön und danke. So schlau war ich auch schon und habe die Beschleunigung...“
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Wenn du mit der Energie rechnest, kommt das schon in etwa hin. Kinetische Energie vom Körper ist 0.5*m*v*v=0.5*1500*0.55*0.55, das sind ca. 227 Joule. Das ganze in 1 Sec. macht dann 227 Watt. Also beschleunigen und abbremsen so gegen 500 Watt, alles ohne Reibung. Geradeaus braucht der Körper keine Energie (Leistung). Der Körper ist sehr langsam: 0.55m/sec sind ca. 2 km/h. Von noch einer anderen Seite gesehen: Ein Mensch kann alleine ein Auto geradeaus schieben, das Auto wiegt auch gegen 1500kg.

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xafford bückling „Wenn du mit der Energie rechnest, kommt das schon in etwa hin. Kinetische...“
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Ich denke es geht um die aufzuwendende Energie für die Bewegung und da würde deine Rechnung auch nicht ganz stimmen. Für die 2 Sekunden gleichförmige Bewegung wäre, wenn man für das Ganze die Reibung außen vor lässt, keine Energie aufgewendet werden müssen, nur für die Beschleunigung und die Verzögerung. Währen Beschleunigung und Verzögerung ist die Geschwindigkeit aber nicht konstant.
Also:
W=0,5 * m * v(t)² = 0,5 * m * a² * t² = 0,5 * 1500 * 0,55² * 2² = 907,5 Joule [kg*m²/s²]
Als Leistung entsprechend 907,5 J / 2 s =453,75 Watt

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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hexagon xafford „Ich denke es geht um die aufzuwendende Energie für die Bewegung und da würde...“
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Da habe ich noch was vergessen. Die Last von 1500 kg ist eine rollende Reibung. Als Reibwert u (My) habe ich mal 0,015 angenommen. Wenn die Last einmal auf Nenngeschwindigkeit ist, brauche ich nur noch 1500 * 0,015 = 225 Newton um sie auf Nenngeschwindigkeit zu halten.
MfG. Hexagon

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gelöscht_15325 hexagon „Da habe ich noch was vergessen. Die Last von 1500 kg ist eine rollende Reibung....“
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A propos, haben wir Gleitreibung oder einen rollenden Körper? Jedenfalls käme dann noch das Massenträgheitsmoment ins Spiel.

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bückling xafford „Ich denke es geht um die aufzuwendende Energie für die Bewegung und da würde...“
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Ekin=0.5*m*v*v=0.5*1500*0.55*0.55=226.875 J, das ganze in einer Sekunde, also 226.875 W. Das Ganze mal zwei gibt 453.75W, genau was du auch gerechnet hast.

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xafford bückling „Ekin 0.5 m v v 0.5 1500 0.55 0.55 226.875 J, das ganze in einer Sekunde, also...“
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Okay, mein Fehler.

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Anonym hexagon „Beschleungung m/s²“
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Gegen eine bestimmte Reibung in gewissen Momenten ist nix einzuwenden... *sfg*

Wie aber verhält sich die Formel bei Reibekuchen?

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the_mic Anonym „Gegen eine bestimmte Reibung in gewissen Momenten ist nix einzuwenden... sfg Wie...“
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>Reibekuchen
du meinst american pie?

cat /dev/brain > /dev/null
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hexagon Nachtrag zu: „Beschleungung m/s²“
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... oder Alzheimer lässt grüßen :-)

Es ging sich lediglich nur darum wieviel Wegstrecke ein Körper zurücklegt, wenn man ihn mit 3 m/s² 5 Sekunden beschleunigt.

s=a/2*t²

s = Weg in Meter, a = Beschleunigung in m/s² und t = Zeit in Sekunden.

Macht dann also 3/2*5² = 37,5 Meter.

MfG. Hexagon

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