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Hilfe bei Physik Hausaufgabe (Geschwindigkeit, Energie)

Frage: Hilfe bei Physik Hausaufgabe (Geschwindigkeit, Energie)
(keine Antwort)


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Meine Physiklehrerin hat uns über die Ferien eine Hausaufgabe gegeben, die auch bewertet wird. Wir sind eine ziemlich kleine Klasse, und niemand hat so richtig Ahnung :) Ich habe auch schon einen Ansatz und hoffe nun, dass mir hier jemand weiterhelfen kann:


Frage: Bei einer Roten Karte liegt die entscheidende Schwächung der Mannschaft darin, dass ein Spieler der Mannschaft jetzt eine größere Fläche Abdecken muss. Wenn es nur noch 9 statt 10 Feldspieler gibt, könnte man meinen, dass man jetzt um 10% geschwächt spielt.
Ermitteln sie die nötige prozentuale Steigerung der Spielergeschwindigkeit, um diese Schwächung zu kompensieren und bestimmen sie wie viel mehr Energie die Spieler hierfür benötigen.

Hinweis:
Die benötigte Geschwindigkeit der Spieler ist v=s/t
Die Spielfläche ist im Mittel A=7000m^2
Die Anzahl der Feldspieler ist vorher N=10 und N=9
Die von einem Spieler abgedeckte Fläche ist As =A/N
Die Kantenlänge der Fläche As=a= √(A/N)
wobei die Spieler, wenn sie mittig stehen, nur die Hälfte der Kantenlänge zurücklegen müssen. s=a/2= 0,5*√(A/N)
Die Zeit eines Spielers, um jeden Punkt seiner Fläche As zu erreichen ist t/2
Für die kinetische Energie gilt Ekin=0,5*m*v^2

So, das war die Aufgabe...
Jetzt mein Ansatz:
Ich habe mir erstmal s1 (mit 10 Spielern) und s2 (9 Spieler) ausgerechnet:
s1=13,229m
s2=13,944m

Dann soll man ja sagen, um wie viel Prozent mehr sich die Spielergeschwindigkeit steigern muss, damit die Schwäche kompensiert werden kann. Allerdings fehlt uns ja das t um die Formel für v zu nutzen.
Darum habe ich jz einfach für t eine beliebige Zahl genommen, da es ja nur um die prozentuale Steigung geht, die ja, unabhängig von t, immer gleich bleibt, oder?!
Also habe ich diese Formeln aufgestellt:
13,229/t und (10 Spieler)
(13,229*1,054)/(t/1,054) (9 Spieler)
1,054 ist dabei der Faktor, um den sich das Spielfeld vergrößert. Um die Schwäche zu kompensieren, muss sich ja die Geschwindigkeit erhöhen, und der Spieler muss in einer geringeren Zeit mehr Weg zurücklegen.
Dann habe ich für t einfach irgendeine Zahl eingesetzt und dann das Verhältnis der beiden Werte gebildet, und so bin ich darauf gekommen, dass die Spieler ihre Geschwindigkeit um 11,0916% steigern müssen.

Meine erste Frage, ist das soweit richtig?
Und dann komme ich mit der nächste Aufgabe (die Energie) nicht weiter. Müsste sich diese nicht auch um 11% steigern? Wäre das nicht zu leicht? Der Operator „bestimme“ verlangt hierbei eigentlich ein eindeutiges Ergebnis. Aber es fehlt ja die genaue Zeit- Geschwindigkeits- und Massenangabe.

Ich hoffe jemand nimmt sich die Zeit, und kann mir helfen :) Vielen Dank im Voraus ^^
Frage von DaenerysTargaryen | am 20.07.2019 - 15:48





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