Es gibt ein GeschwindigkeitsdiAgrAmm v = v(t) Bewegung eines Punktes entlAng eines Kreises mit einem RAdius von 8 m. Es ist notwendig, die GesAmtbeschleunigung zum jeweiligen Zeitpunkt zu ermitteln t = 4 s.
Antwort: 2.24.
Um das Problem zu lösen, müssen Sie die Gesamtbeschleunigung eines Punktes, der sich im Kreis bewegt, mit der Formel berechnen: avoll = √(aeng2 + aArbeiten2), Wo aeng = dv/dt - Tangentialbeschleunigung, aArbeiten = v2/R - Radialbeschleunigung, v - Punktgeschwindigkeit, R - Radius des Kreises.
Anhand der Grafik können Sie den Geschwindigkeitswert ermitteln v zu einem bestimmten Zeitpunkt t = 4 s. Dazu müssen Sie einen Punkt im Diagramm finden, der einem bestimmten Zeitwert entspricht. Anschließend kann die Tangentialbeschleunigung berechnet werden aeng als Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit zu einem bestimmten Zeitpunkt. Radialbeschleunigung aArbeiten kann berechnet werden, wenn man den Geschwindigkeitswert zu einem bestimmten Zeitpunkt und den Radius des Kreises kennt.
Wenn wir die gefundenen Werte in die Formel für die Gesamtbeschleunigung einsetzen, erhalten wir die Antwort 2,24.
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Aufgabe 7.8.15 aus der Sammlung von Kepe O.?. besteht darin, die Gesamtbeschleunigung eines Punktes zu bestimmen, der sich zum Zeitpunkt t = 4 Sekunden auf einem Kreis mit einem Radius von 8 Metern bewegt. Um das Problem zu lösen, müssen Sie die Geschwindigkeit des Punktes zum Zeitpunkt t = 4 Sekunden sowie den Radius des Kreises kennen. Die Geschwindigkeit kann aus dem in der Problemstellung dargestellten Geschwindigkeitsgraphen v = v(t) ermittelt werden, wobei der Radius des Kreises explizit angegeben wird.
Die Gesamtbeschleunigung eines Punktes lässt sich nach folgender Formel ermitteln:
a = √(a_t^2 + a_n^2)
Dabei ist a_t die Tangentialbeschleunigung und a_n die Normalbeschleunigung. Die Tangentialbeschleunigung ist definiert als die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit multipliziert mit dem Kreisradius:
a_t = dv/dt * r
Die normale Beschleunigung ist definiert als das Quadrat der Geschwindigkeit dividiert durch den Kreisradius:
a_n = v^2 / r
Wenn wir die bekannten Werte einsetzen, erhalten wir:
a_t = 8 * π/4 = 2π м/с^2
v = 4 m/s
r = 8 m
a_n = v^2 / r = 4^2 / 8 = 2 м/с^2
a = √(a_t^2 + a_n^2) = √(4π^2 + 4) ≈ 2,24 м/с^2
Somit beträgt die Gesamtbeschleunigung des Punktes zum Zeitpunkt t = 4 Sekunden 2,24 m/s^2.
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