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Geschwindigkeitsberechnungen für Züge

Frage: Geschwindigkeitsberechnungen für Züge
(9 Antworten)

 
Hi, ich hätte mal eine Kurze Frage zu einer Hausaufgabe, bei der ich einfach nicht weiter weiß.

Aufgabenstellung:

Zwei Züge fahren sich entgegen.
Zug 1 fährt 20 Minuten früher in A los als Zug 2 in B.
Der Treffpunkt ist 15 km näher an B als an A.
Nach der Begegnung braucht Zug 1 noch 48 Minuten bis B und Zug 2 noch 50 Minuten bis A. Gesucht sind die Geschwidigkeiten der Züge.

Gegenben:

s_1 = Startpunkt Zug 1 = 0 km
t_1 = Startzeitpunkt Zug 1 = 0 minuten
t_2 = Startzeitpunkt Zug 2 = 20 minuten
t_3_1 = Retszeit bis Zug 1 in B = 48 minuten
t_3_2 = Restzeit bis Zug 2 in A = 50 minuten

a = Strecke von A bis Treffpunkt
b = Strecke von Treffpunkt bis B
s = Gesamtstrecke von A bis B
t0 = zeit nach dem start von zug 2 bis sie sich treffen


Gesucht:
v1= Geschwindigkeit Zug 1
v2 = Geschwindigkeit Zug 2

also die grundlegenden Gleichungen sind ja

v1 = b / t_3_1
v2 = a / t_3_2

s = a + b
a = b + 15
a = 20 * v1 + t0 * v1
b = t0 * v2

Bitte helft und sagt, wie ich weitermachen muss.
GAST stellte diese Frage am 29.09.2007 - 17:05


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Antwort von Double-T | 29.09.2007 - 18:10
Die Geschwindigkeit wird als gleichbleibend angenommen. (Gleichförmige Bewegung)
Darum ist die Geschwindigkeit Vor dem Treffpunkt die gleiche,
wie Nach dem Treffpunkt.

v1 beschreibt die Bewegung von A nach B, allerdings startet der Zug 20min vor dem zweiten. Also wird in der Zeit (t+20min) die Strecke a = b+15km zurückgelegt.
v1 = (b+15km)/(t+20min)
für v1 gilt nach dem Treffpunkt v1 = b / t_3_1
Da beides das gleiche darstellt,ergibt sich Gleichgesetzt also:
(b+15km)/(t+20min) = b / t_3_1

gleiches ist auch für v2 machbar.

 
Antwort von GAST | 29.09.2007 - 17:20
v=a/2 x t² und v=s/t
un dann nur einsetzen aber ich weiß auch net so bescheid is nur so spontan eingefallen

 
Antwort von GAST | 29.09.2007 - 17:26
ich würde das ganze etwas physikalischer angehen.
s1(t)=v1t
s2(t)=v2t+s0


bedingungen:
s2(20)=b (b=entfernung von A und B)
s1(t1)=b/2+7,5 (t1=treffzeit)
s2(t1)=b/2+7,5
s1(t1+48)=b
s2(t1+50)=0

 
Antwort von GAST | 29.09.2007 - 17:28
Danke für den Tipp,

kann so aber leider nicht sein, weil ich weder a habe noch es ein einfaches t gibt. Mit a meine ich nicht die Beschleunigung, sondern die Strecke vom Punkt A bis zum Treffpunkt der Züge. Und das v = s/t ist ist mir bekannt, nur habe ich leider keine Strecke, zu der ich die Zeit kenne und da die Züge NICHT gleich schnell fahren kann ich auch kein Verhältnis aufbauen.


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Antwort von Double-T | 29.09.2007 - 17:29
omg, Ralle_Ulix
Es wäre besser, wenn du nichts mehr dazu sagst...
v=a/2 x t² schreibt man v=a/2 * t² und ist völlig falsch, da es
s = a/2 * t² heißen muss. Dies beschreibt eine Beschleunigte Bewegung, welche offensichtlich nicht vorliegt.

v=s/t hat er bereits verwendet.

5000_Watt, Sehr lobenswert, dass du dich wirklich mit der aufgabe beschäftigt hast. Das kennt man hier anders ^^

hilft es dir, wenn du weißt, dass du nur noch richtig einsetzen musst? :P

 
Antwort von GAST | 29.09.2007 - 17:40
Double-T danke erstmal,

leider hilft es mir nicht, weil mir, egal wie ich es einsetzte, mindestens eine Variable fehlt. Wahrscheinlich habe ich nur vom vielen Denken den durchblick verloren. Wie müsste ich die Gleichungen ineinander einsetzen?


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Antwort von Double-T | 29.09.2007 - 17:46
v1 = b / t_3_1 und v1 = a / (t+20min)
v2 = a / t_3_2 und v2 = b / t

1. b / t_3_1 = a / (t+20min) [mit a = b+15]
2. a / t_3_2 = b / t [mit a = b+15]

1. nach t auflösen und bei 2. einsetzen.

 
Antwort von GAST | 29.09.2007 - 18:01
Kannst du mir bitte erklären (für Idioten), wie du darauf kommst?

 
Antwort von GAST | 29.09.2007 - 18:07
I.
b / t_3_1 = a / (t+20min)

II.
a / t_3_2 = b / t

I nach t
b / t_3_1 = a / t + a / 20
b / t_3_1 - a / 20 = a / t
t = a / (b / t_3_1 - a / 20)

I in II

a / t_3_2 = b / (a / (b / t_3_1 - a / 20))

ist das soweit erstmal richtig?


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Antwort von Double-T | 29.09.2007 - 18:10
Die Geschwindigkeit wird als gleichbleibend angenommen. (Gleichförmige Bewegung)
Darum ist die Geschwindigkeit Vor dem Treffpunkt die gleiche,
wie Nach dem Treffpunkt.

v1 beschreibt die Bewegung von A nach B, allerdings startet der Zug 20min vor dem zweiten. Also wird in der Zeit (t+20min) die Strecke a = b+15km zurückgelegt.
v1 = (b+15km)/(t+20min)
für v1 gilt nach dem Treffpunkt v1 = b / t_3_1
Da beides das gleiche darstellt,ergibt sich Gleichgesetzt also:
(b+15km)/(t+20min) = b / t_3_1

gleiches ist auch für v2 machbar.

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