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Hilfe beim Integral lösen: Tipp
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:25 Di 21.09.2010
Autor: Nico.

Aufgabe
[mm] t=\integral_{0}^{S_{c}}{\bruch{1}{\wurzel{vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2}}} ds} [/mm]

Hallo,

ich bekomme es einfach nicht hin, könnt ihr mir bitte helfen.

Also ich habe mal so Angefangen:

[mm] t=\integral_{0}^{S_{c}}{\bruch{1}{\wurzel{vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2}}} ds} [/mm]

[mm] t=\integral_{0}^{S_{c}}(vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2})^{-\bruch{1}{2}} [/mm] ds


[mm] t=\integral_{0}^{S_{c}}-\bruch{1}{2}*(vo^{2}s+a_{0}s^{2}-\bruch{1}{3}ks^{3})^{\bruch{1}{2}} [/mm] ds

[mm] t=\bruch{1}{2}*(vo^{2}S_{c}+a_{0}S_{c}^{2}-\bruch{1}{3}kS_{c}^{3})^{\bruch{1}{2}} [/mm] ds

Könnt ihr bitte ganz langsam erklären was ich falsch mache?

Gruß Nico

        
Bezug
Hilfe beim Integral lösen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:32 Di 21.09.2010
Autor: Teufel

Hi!

>
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}{\bruch{1}{\wurzel{vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2}}} ds}[/mm]
>  
> Hallo,
>  
> ich bekomme es einfach nicht hin, könnt ihr mir bitte
> helfen.
>  
> Also ich habe mal so Angefangen:
>  
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}{\bruch{1}{\wurzel{vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2}}} ds}[/mm]
>  
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}(vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2})^{-\bruch{1}{2}}[/mm]
> ds
>  

Bis hierhin richtig. Der nächste Schritt ist falsch! Du kannst da nicht einfach alles summandenweise addieren, wenn da noch eine Wurzel drumsteht.

>
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}-\bruch{1}{2}*(vo^{2}s+a_{0}s^{2}-\bruch{1}{3}ks^{3})^{\bruch{1}{2}}[/mm]
> ds
>  
> [mm]t=\bruch{1}{2}*(vo^{2}S_{c}+a_{0}S_{c}^{2}-\bruch{1}{3}kS_{c}^{3})^{\bruch{1}{2}}[/mm]
> ds
>  
> Könnt ihr bitte ganz langsam erklären was ich falsch
> mache?
>  
> Gruß Nico

Ohne, dass ich das jetzt selber rechne: ich würde in der Wurzel im Nenner eine quadratische Ergänzung durchführen, sodass du etwas wie
[mm] \bruch{1}{\wurzel{(s+a)^2+b}} [/mm] zu integrieren hast (mit irgendwelchen Ausdrücken a und b). Dann würde ich z=s+a substituieren. Dann kannst du (nachdem du noch eventuell etwas umgeformt hast) eines dieser Integrale verwenden: []KLICK

[anon] Teufel

Bezug
                
Bezug
Hilfe beim Integral lösen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:05 Di 21.09.2010
Autor: Nico.


> Hi!
>  
> >
> >
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}{\bruch{1}{\wurzel{vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2}}} ds}[/mm]
>  
> >  

> > Hallo,
>  >  
> > ich bekomme es einfach nicht hin, könnt ihr mir bitte
> > helfen.
>  >  
> > Also ich habe mal so Angefangen:
>  >  
> >
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}{\bruch{1}{\wurzel{vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2}}} ds}[/mm]
>  
> >  

> >
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}(vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2})^{-\bruch{1}{2}}[/mm]
> > ds
>  >  
>
> Bis hierhin richtig. Der nächste Schritt ist falsch! Du
> kannst da nicht einfach alles summandenweise addieren, wenn
> da noch eine Wurzel drumsteht.
>  
> >
> >
> [mm]t=\integral_{0}^{S_{c}}-\bruch{1}{2}*(vo^{2}s+a_{0}s^{2}-\bruch{1}{3}ks^{3})^{\bruch{1}{2}}[/mm]
> > ds
>  >  
> >
> [mm]t=\bruch{1}{2}*(vo^{2}S_{c}+a_{0}S_{c}^{2}-\bruch{1}{3}kS_{c}^{3})^{\bruch{1}{2}}[/mm]
> > ds
>  >  
> > Könnt ihr bitte ganz langsam erklären was ich falsch
> > mache?
>  >  
> > Gruß Nico
>
> Ohne, dass ich das jetzt selber rechne: ich würde in der
> Wurzel im Nenner eine quadratische Ergänzung durchführen,
> sodass du etwas wie
> [mm]\bruch{1}{\wurzel{(s+a)^2+b}}[/mm] zu integrieren hast (mit
> irgendwelchen Ausdrücken a und b). Dann würde ich z=s+a
> substituieren. Dann kannst du (nachdem du noch eventuell
> etwas umgeformt hast) eines dieser Integrale verwenden:
> []KLICK
>  
> [anon] Teufel

oh je oh je

also damit ich weiter komme soll ich eine
quadratische Ergänzung von [mm] vo^{2}+2a_{0}s-ks^{2} [/mm] durchführen. hm???
gibt evtl. ein Trick für besonders Doofe?

Gruß Nico




Bezug
                        
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Hilfe beim Integral lösen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:14 Di 21.09.2010
Autor: Teufel

Weißt du noch, was eine quadratische Ergänzung ist?

Beispiel: [mm] 2x^2+4x+9 [/mm] willst du als [mm] a(x+b)^2+c [/mm] schreiben.

Vorgehensweise:

[mm] 2x^2+4x+10 [/mm]
[mm] =2(x^2+2x+5) [/mm] (zuerst also den Faktor vor [mm] x^2 [/mm] ausklamemern)
[mm] =2((x+1)^2-1+5) [/mm] (weil [mm] x^2+2x [/mm] da steht, muss die Klammer ja schon wie [mm] (x+1)^2 [/mm] aussehen. Danach 1 abziehen, damit man den term nicht verändert
[mm] =2((x+1)^2+4) [/mm]
[mm] =2(x+1)^2+8 [/mm]

Genau so kannst du das bei dir auch machen, nur, dass bei dir mehr Parameter rumschwirren. Zuerst bei dir also: k ausklammern und dann weiter machen.

[anon] Teufel


Bezug
                                
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Hilfe beim Integral lösen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:21 Di 21.09.2010
Autor: Nico.


> Weißt du noch, was eine quadratische Ergänzung ist?
>  
> Beispiel: [mm]2x^2+4x+9[/mm] willst du als [mm]a(x+b)^2+c[/mm] schreiben.
>  
> Vorgehensweise:
>  
> [mm]2x^2+4x+10[/mm]
>  [mm]=2(x^2+2x+5)[/mm] (zuerst also den Faktor vor [mm]x^2[/mm]
> ausklamemern)
>  [mm]=2((x+1)^2-1+5)[/mm] (weil [mm]x^2+2x[/mm] da steht, muss die Klammer ja
> schon wie [mm](x+1)^2[/mm] aussehen. Danach 1 abziehen, damit man
> den term nicht verändert
>  [mm]=2((x+1)^2+4)[/mm]
>  [mm]=2(x+1)^2+8[/mm]
>  
> Genau so kannst du das bei dir auch machen, nur, dass bei
> dir mehr Parameter rumschwirren. Zuerst bei dir also: k
> ausklammern und dann weiter machen.
>  

Ok mit der Vorgehensweise komme ich klar nur mir sind  k  und [mm] a_{0} [/mm] im weg, ich habe keine Idee wie ich die weg bekomme um an [mm] s^{}2 [/mm] und 2s ran zu kommen.

Gruß Nico


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Hilfe beim Integral lösen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:29 Di 21.09.2010
Autor: Teufel

Ok, also du hast ja [mm] v_0^2+2a_0s-ks^2. [/mm]

[mm] v_0^2+2a_0s-ks^2 [/mm]
[mm] =-k(-\bruch{v_0^2}{k}-\bruch{2a_0}{k}s+s^2) [/mm]
[mm] =-k(s^2-\bruch{2a_0}{k}s-\bruch{v_0^2}{k}) [/mm]

Du kannst dir das auch vielleicht so merken, dass man jetzt den Koeffizienten vom s nimmt und einfach durch 2 teilt. Dann hat man den anderen Summanden, der dann in der Klammer steht. Hier also nun [mm] -\bruch{a_0}{k}. [/mm]

[mm] ...=-k((s-\bruch{a_0}{k})^2-(\bruch{a_0}{k})^2-\bruch{v_0^2}{k}) [/mm]

Das [mm] -(\bruch{a_0}{k})^2 [/mm] steht jetzt da, weil, wenn du [mm] (s-\bruch{a_0}{k})^2 [/mm] ausmultiplizieren würdest, würdest du neben [mm] s^2 [/mm] und [mm] -\bruch{2a_0}{k}s [/mm] noch [mm] (\bruch{a_0}{k})^2 [/mm] erhalten, was du eben abziehen musst.

Nun eben das, was in der Klammer steht ersetzen und dann musst du schauen, wie du es hinbekommst, dass du in der Wurzel einen Ausdruck der Form [mm] z^2+1 [/mm] oder [mm] z^2-1 [/mm] zu stehen hast.


Gibt es eigentlich irgendwelche Einschränkungen für k, [mm] a_o [/mm] und [mm] v_o? [/mm]

[anon] Teufel

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Hilfe beim Integral lösen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:36 Di 21.09.2010
Autor: Nico.

Vielen Dank für deine Hilfe.
Nun ist die Angelegenheit mir schon etwas klarer.
Werde es morgen nochmals probieren und dann meine Rechnung posten.
Danke

k wurde in der vorhrigen Aufgabe ermittelt.

[mm] k=\bruch{v_{0}^{2}+2a_{0}*s}{s^{2}} [/mm]

geg. Größen waren:

[mm] v_{0}=0,8 \bruch{m}{s} [/mm]

[mm] a_{0}=0,3 \bruch{m}{s^{2}} [/mm]

s= 8,93m

Gruß  Nico

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