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Aufgabe:

Bei einer Verkehrskontrolle wird ein Motorrad mit 126km/h geblitzt: zu schnell! Das Fahrer des anderem Motorrad beschleunigt von einem Haltestreifen aus mit einer Beschleunigung von 2m/sekunde(hoch 2)  in dem Moment, als das andere Motorrad bereits 100m entfernt ist.
Berechne, ob und wann der Motorradfahrer 2 eingeholt wird.


Problem/Ansatz:

ich weiß nicht wie ich das herauszufinden soll und würde mich über Hilfe freuen

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Beste Antwort

Hallo,

Motorrad 1:      s1 (t) = v · t  + s0         (Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit)

          v = 126 km/h  =  35 m/s  ,  s0 = 100 m

Motorrad 2:      s2(t) = a/2 · t2                       (beschleunigte Bewegung)

           a = 2 m/s2

Wenn M2  M1 einholt, sind die zurückgelegten Wege gleich:

    a/2 · t2  =   v · t  +  s0

    a/2 · t2  -  v · t  - s0  = 0  | • 2/a

        t2 - 2v / a  · t  -  2s0 / a  =  0          ergibt die gesuchte Zeit t:

pq -Formel  →   t = (v + √(2·a·s0 + v^2))/a    [ oder t = (√(2·a·s0 + v^2) - v)/a < 0 entfällt ]

                                 Werte von oben einsetzen ergibt

          Nach        t ≈  37,66 s  wird  M1 von M2 eingeholt.

Gruß Wolfgang

Avatar von 9,1 k

Ich danke Ihnen vielmals !!!!

immer wieder gern :-)

Guten Tag,

Könnten Sie mir noch kurz erklären wie sie die Formel umgestellt haben nach 0 und wie die allgemeine Gleichung der Formel ganz unten ist

a/2 · t =  v · t  +  s0      | - v·t    | - s0

a/2 · t2  -  v · t  - s0  = 0  | • 2/a

2/a ·a/2 · t2  - 2/a · v · t  - 2/a · s0  = 0 

t2 - 2v / a · t  -  2s0 / a  =  0

t2 + p ·t + q = 0       mit    p =  - 2v / a   und  q = -  2s0 / a

\(\text{pq-Formel: }x^2+px+q=0\)
\( x_{1,2} = -\frac { p }{ 2 } \pm \sqrt{ \left(\frac { p }{ 2 }\right)^2-q}\)

Hier steht die Unbekannte t statt x

  p =  - 2v / a  und  q = -  2s0 / a

 \( t_{1,2} = \frac { v }{ a } \pm \sqrt{ \left(\frac { v }{ a }\right)^2+\frac{2s_0}{a}}\)

\( t_{1,2} = \frac { v }{ a } \pm \sqrt{ \frac { v^2 }{ a^2 }+\frac{2as_0}{a^2}}\)  (hier kannst du auch schon einsetzen)

a vor die Wurzel ziehen:

\( t_{1,2} = \frac { v }{ a } \pm \frac{1}{a}·\sqrt{ v^2+2as_0}\) 

\( t_{1,2} = \frac { 1 }{ a }·\left( v\pm \sqrt{ v^2+2as_0}\right)\)

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