Gesucht ist die Bremsdauer eines Pkw, der gleichmäßig von 12 m/s auf 2 m/s abbremst und dabei einen Weg von 35 m zurücklegt.
Nach den Angaben der Aufgabenstellung gehen wir von einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung aus und verwenden die entsprechenden Formeln.
Um die gesuchte Bremsdauer zu berechnen, benutzen wir das Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz
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welches wir nach t umstellen
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mit v0 = 12 m/s und v = 2 m/s.
Was uns aber noch fehlt, ist die Beschleunigung a. Um diese aus den beiden gegebenen Geschwindigkeiten v und v0 sowie dem Weg s = 35 m zu bestimmen, verwenden wir die Beziehung
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also
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Mit v0 = 12 m/s , v = 2 m/s , s0 = 0 m und s = 35 m erhalten wir
5 | ||
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Jetzt können wir Formel 2 benutzen und berechnen die gesuchte Bremsdauer
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Formel 3, die Ausgangspunkt zur Bestimmung der Beschleunigung a war, findet man übrigens so
8 | v | = | a · t + v0 |
9 | v2 | = | (a · t + v0)2 |
10 | v2 | = | a2 t2 + 2 a t v0 + v02 |
11 | v2 | = | 2a (½ a t2 + t v0) + v02 |
12 | v2 | = | 2a (s – s0) + v02 |
da für den Weg s nach dem Weg-Zeit-Gesetz
13 | s = ½ a t2 + v0 t + s0 |
gilt.