Bremsdauer auf schiefer Ebene < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe 1 | | Welche Kraft F ist erforderlich, um einen 10t schweren Wagen, auf dem eine 200kg schwere Kiste steht, innerhalb von zwei Minuten die Geschwindigkeit 45km/h zu erteilen, wenn die Reibungszahl [mm] $\mu=0.01$ [/mm] ist? (Lösung: F=2063N) |
| Aufgabe 2 | | Auf einer Gefällstrecke [mm] ($\alpha=10^\circ$) [/mm] soll der Wagen so rasch abgebremst werden, dass die Kiste nicht von ihrem Platz wegrutscht [mm] ($\mu=0.25$). [/mm] Welche Bremsdauer ist mindestens erforderlich? (Lösung: [mm] $t_{min}=17.6s$) [/mm] |
Hallo zusammen,
wir haben die Aufgaben 1 und 2 von unserem Physik Dozenten bekommen. Mit dazu die in den Klammern angegebene Lösungen.
Nachdem ich Aufgabe 1 gelöst habe, bin ich gerade etwas verzweifelt was die zweite Aufgabe betrifft. Ich bekomme immer auf Zeiten, welche nicht mit der Lösung übereinstimmen.
Mein Ansatz:
[mm]
F_{Kistenhaftung}=m * g * sin(\alpha) = 200kg * 9.81 \frac{m}{s^2} * sin(10^\circ) = 340.7N
[/mm]
Damit darf meiner Meinung nach die maximale Bremskraft 340,7N betragen.
Wegen F=m*a folgt daraus die Bremsbeschleunigung:
[mm]
a=\frac{F}{m} = \frac{340.7N}{10200kg} = 0.0334 \frac{m}{s^2} \Rightarrow a = -0.0334 \frac{m}{s^2}
[/mm]
Und anschließend berechne ich die Bremsdauer mit:
[mm]
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \Rightarrow \Delta t = \frac{\Delta v}{a} = \frac{12.5 \frac{m}{s}}{0.0334 \frac{m}{s^2}} = 374.232s
[/mm]
Kann mir jemand helfen meinen Denkfehler zu finden?
Bin sehr dankbar für jede Hilfe :)
Viele Grüße
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:06 Di 27.01.2015 | | Autor: | chrisno |
> ... Mein Ansatz:
> [mm]
F_{Kistenhaftung}=m * g * sin(\alpha) = 200kg * 9.81 \frac{m}{s^2} * sin(10^\circ) = 340.7N [/mm]
Also bei 0° gibt es keine Haftreibung. Bei 90° ist sie maximal. Rechne nach. Dann erkennst Du auch Deinen Fehler an dieser Stelle.
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Muss ich also mit
[mm]
F_R=\mu * F_N = \mu * m * g * cos(\alpha) = 0.25 * 200 kg * 9.81 \frac{m}{s^2} * cos(10) = 483.05N
[/mm]
rechnen?
Damit komme ich auf 263.95s..also auch nicht die erwartete Lösung :(
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 20:41 Di 27.01.2015 | | Autor: | chrisno |
Du hast noch zwei weitere Fehler in Deinem Lösungsversuch.
- Betrachtet wird nur die Kiste, daher ist m = 200kg
- es gibt eine Komponente der Schwerkraft, die schon hangabwärts auf die Kiste wirkt. Die musst Du zur Bremskraft addieren.
Was dann herauskommt, weiß ich noch nicht. Ich bin gespannt.
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