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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:35 Mi 10.09.2014 | | Autor: | needmath |
| Aufgabe | Ein Auto mit einer Masse m = 1000 kg fährt mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h auf einer flachen Straße durch eine Kurve mit einem Radius von 50 m. Wird das Auto die Kurve schaffen oder wird es ins Schleudern kommen, wenn
(a) der Straßenbelag trocken ist und die Haftreibungszahl μH = 0, 60 beträgt,
(b) der Straßenbelag vereist ist und die Haftreibungszahl μH = 0, 25 beträgt? |
a) Muss ich hier die Zentripetalkraft berechnen?
[mm] F_z=m*\bruch{v^2}{r}=1000kg*\bruch{(50km/h)^2}{50m}=1000kg*\bruch{(50*1000m/3600s)^2}{50m}=3858,02N
[/mm]
größer als was muss die Zentripetalkraft sein, damit das Auto nicht ins schleudern kommt?
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Hallo,
> Ein Auto mit einer Masse m = 1000 kg fährt mit einer
> Geschwindigkeit von 50 km/h auf einer flachen Straße durch
> eine Kurve mit einem Radius von 50 m. Wird das Auto die
> Kurve schaffen oder wird es ins Schleudern kommen, wenn
> (a) der Straßenbelag trocken ist und die Haftreibungszahl
> μH = 0, 60 beträgt,
> (b) der Straßenbelag vereist ist und die Haftreibungszahl
> μH = 0, 25 beträgt?
> a) Muss ich hier die Zentripetalkraft berechnen?
Das musst du in beiden Fällen tun!
>
> [mm]F_z=m*\bruch{v^2}{r}=1000kg*\bruch{(50km/h)^2}{50m}=1000kg*\bruch{(50*1000m/3600s)^2}{50m}=3858,02N[/mm]
>
> größer als was muss die Zentripetalkraft sein, damit das
> Auto nicht ins schleudern kommt?
Sach mal: bist du selbst schonmal Auto gefahren. Was passiert denn da so, wenn man durch eine Kurve fährt, insbesondere schnell?
Ich frage dich das, weil deine Frage völlig verkehrt ist: die Zentripetalbeschleunigung respektive -kraft darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, damit das Auto nicht aus der Kurve fliegt. Man geht dabei vereinfachend davon aus, dass ein abrollender Reifen - auch in einer Kurve - an der Straße haftet, so lange das Auto eben nicht schleudert, wegrutscht o.ä. Die Zentripetalkraft darf also nicht größer sein als die (maximal mögliche) Haftreibungkraft.
Gruß, Diophant
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:15 Mi 10.09.2014 | | Autor: | needmath |
> Die Zentripetalkraft darf also nicht größer sein als die (maximal mögliche) Haftreibungkraft.
die zentripetalkraft richtet sich zum mittelpunkt des kreises. dann ist die zentripetalkraft, die kraft, die dafür sorgt das ein körper auf der bahnkurve bleibt oder nicht?
so steht das auf wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Zentripetalkraft
[mm] F_{reibung}=\mu*G=0,6*1000kg*9,81m/s^2=5886N
[/mm]
Laut deiner Aussage würde das auto nicht schleudern, da die Haftungskraft größer als die Zentripetalkraft ist, aber ich habe noch nicht verstanden wieso die zentripetalkraft kleiner als die haftreibungskraft sein muss.
ich habe mal eine skizze gemalt:
[Dateianhang nicht öffentlich]
der braune Pfeil ist die Reibungskraft und die Zentripetalkraft der blaue Pfeil. ich dachte es müsste eine Kraft geben, die den roten Pfeil darstellt. ich dachte der blaue Peil (zentripetalkraft) muss großer sein als der rote Pfeil, damit das auto nicht schleudert.
so ist das wohl nicht?
EDIT: achso wenn die zentripetalkraft größer als die haftungskraft ist, dann würde das auto nach innen zum mittelpunkt schleudern. wenn man zu schnell eine kurve fährt, wird das auto dann nicht nach außen geschleudert (wo der rote pfeil zeigt)?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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Hallo,
die Skizze ist hier falsch. Auf das Auto wirkt eine Zentripetalkraft, so lange es auf seiner kreisförmigen Kurvenbahn fährt, hat diese Kraft eine exakt gleich große Gegebkraft, die Zentrifugalkraft. Beide Kräfte entstehen doch erst durch die Kurvenfahrt und werdne größer mit größerer Geschwindigkeit bzw. mit kleinerem Kurvenradius. Und wann fliegt man aus der Kurve, wenn man zu langsam oder wenn man zu schnell ist?
Die Reibungskraft nun wirkt hier einfach der Kraft entegen, die an der Berührfläche Reifen-Straße das Auto aus seiner Kurvenbahn tragen will, der Zentrifugalkraft (die wie gesagt gleich groß ist wie die Zentripetalkraft)
Du musst da schon ein wenig mehr gesunden Menschenverstand investieren. Deine Rechnungen für den Fall a) sind soweit richtig, das Auto kriegt hier also die Kurve. Du musst jetzt selbige noch im Aufgabenteil b) kriegen, das geht jedoch analog. Und studier nochmal die Newtonschen Axiome, die sind unheimlich wichtig, um die Problematik rund um Zentripetal- und Zentrifugalkraft zu verstehen.
Gruß, Diophant
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:46 Mi 10.09.2014 | | Autor: | needmath |
> Du musst da schon ein wenig mehr gesunden Menschenverstand investieren.
kannst du nicht höflich bleiben?
> Und wann fliegt man aus der Kurve, wenn man zu langsam oder wenn man zu schnell ist?
wenn man schneller ist. aber ich versuche gerade die Theorie zu verstehen. wenn die zentripetalkraft und die Zentrifugalkraft den selben Betrag haben und jeweils in die entgegengesetze richtung wirken, dann gleicht sich das ja aus. dadurch kann die zentripetalkraft das auto nicht zum schleudern bringen ?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:53 Mi 10.09.2014 | | Autor: | Diophant |
Hallo,
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> > Du musst da schon ein wenig mehr gesunden Menschenverstand
> investieren.
>
> kannst du nicht höflich bleiben?
>
ich sehe nicht, wo ich unhöflich war. Wenn du aber weiterhin lieber halbverstandenes Wikipedia-Wissen deiner Alltagserfahrung und deinem gesunden Menschenverstand (den du sicherlich hast) vorziehst, dann darf hier gerne jemand anderes weitermachen. Ich finde diese Art überzogener Reaktionen ehrlich gesagt ziemlich anmaßend.
Gruß, Diophant
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Hallo!
Hier nochmal ein Denkanstoß:
Wenn du mit einer Kraft von 10N seitlich gegen ein Auto drückst, dann wird das Auto sich nicht bewegen: Wegen der Haftreibung kann das Auto die 10N auf die Straße übertragen, bzw sich gegen dich stemmen, und mit 10N zurück drücken. Deshalb bewegt sich nix.
Was passiert denn, wenn du die Kraft erhöhst? Es gibt eine obere Grenze für die Kraft, die zwischen Reifen und Straße übertragen werden kann. Irgendwann wird das Auto nachgeben, und rutschen! Diese obere Grenze ist "die Haftreibung".
Und jetzt drückst nicht du von der Seite, sondern die Zentrifugalkraft.
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