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Off Topic - Physik: Bremsweg bergauf und bergab!
xxx244 - Do 15.03.07 16:41
Titel: Physik: Bremsweg bergauf und bergab!
Hallo!
Ich bin gerade dabei folgende Physikaufgabe zu bearbeiten, bin aber gescheitert. Wär toll, wenn mir hier jemand helfen könnte:
Quelltext
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3:
| a) Ein PKW fährt mit der Geschwindigkeit v= 72 Km/h einen Berg mit dem Neigungswinkel 9° hinauf. Wegen des Erkennen eines
Hindernisses bremst er, sodass die Räder blockieren (Gleitreibungszahl = 0,3). Wie lange ist sein Bremsweg?
b) Wie lange ist der Bremsweg, wenn er nun statt bergauf bergab fährt? |
Also ich hab es nicht mehr geschafft den Bremsweg in die Steigung mit einzubringen, sondern ich kam nur bis zum geraden Bremsweg.
Vielen Dank schonmal!
Adrian
UGrohne - Do 15.03.07 17:13
das ist bei mir jetzt schon Ewigkeiten her, aber einen Tipp hab ich Dir, der Dir helfen sollte: Hangabtriebskraft. Schau Dir mal die Formel dazu an.
Bex - Do 15.03.07 17:14
Ist zwar lange her, aber ich würde tippen, dass da die Erdbeschleunigung mit 'reingehört (anteilig gemäß der Steigung).
xxx244 - Do 15.03.07 22:44
Ok danke...
Ich hab das Problem mittlerweile gelöst :)
UGrohne - Fr 16.03.07 09:20
 xxx244 hat folgendes geschrieben: |
Ok danke...
Ich hab das Problem mittlerweile gelöst :) |
Jetzt wollen wir (oder wenigstens ich) aber auch wieder mal wissen, wie's geht ;)
Andreas L. - Fr 16.03.07 11:30
Die normale Anhlatewegformal lautet so:
Quelltext
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4:
| Reaktionsweg + Bremsweg = Anhalteweg
Geschwindigkeit Geschwindigkeit Gesschwindkeit
_______________ x 3 + _______________ x ______________
10 10 10 |
Vielleicht kannst du was daraus ableiten...
r2c2 - Fr 16.03.07 12:33
Sry, aber Fahrschule hat mit Physik wenig zu tun. Das is nur ne grobe Näherung. Und für die Einbeziehung der Hangabtriebskraft taugts erstrecht nix...
Ansatz:
- Kräfte auf den PKW: G[1] und F_R F_R wirgt v entgegen. G nur partiell.
- Aus G und der Straße ein rechtwinkliges Dreieck machen. (Rechter Winkel auf Straße)
- Länge der Seite, die auf der Straße liegt berechnen ==> Trigonometrie
- diese Seite ist der vektor der Hangabtriebskraft F_H
- wirkende Kraft F_ges = F_R + F_H
- mit F_ges verfahren, als wäre es die Reibungskraft auf ebener Strecke...
BTW: Wenn noch ne Skizze gewünscht is, kann ich die auch schnell noch malen...
[1] Vektorpfeile bitte immer dazudenken...
mfg
Christian
Allesquarks - Fr 16.03.07 12:41
Da macht wohl jemand gerade seinen Führerschein :wink:
v0=Anfangsgeschwindigkeit entlang der Bewegungsrichtung
Gewichtskraft=cos alpha * g * M
Reibung = cos alpha * g * M * c , denn Reibung ist proportional zum Andruck und der ist an der schiefen Ebene eben auch vom Winkel abhängig c ist Gleitreibungszahl
F ges = (cos alpha * g * M) * (1+c) hinauffahrend man könnte hier noch mit Vorzeichen rechnen
F ges = (cos alpha * g * M) * (1-c) hinabfahrend
F=M *a = M * dv/dt Integration einer Konstanten bzgl der Zeit v(t)= v0 - k * v
=> Zeit bis Zum Stillstand => s=1/2 a t * t
Vielleicht fehlt irgendwo noch ne Konstante aber das wars dann
r2c2 - Fr 16.03.07 13:11
| Allesquarks hat folgendes geschrieben: |
Gewichtskraft=cos alpha * g * M
|
Du meinst Normalkraft. Und ich muss zugeben, das hab ich bei meinem Ansatz ganz vergessen bei der Reibung zu berücksichtigen... :oops: Kommt davon, wenn man alles nur so halb durchdenkt...
| Zitat: |
=> Zeit bis Zum Stillstand => s=1/2 a t * t
|
Strecke meinst du. jo. So müssts aber dann stimmen...
mfg
Christian
Horst_H - Fr 16.03.07 13:19
Hallo,
wenn der Wagen schon weniger Anpreßdruck (Kraft senkrecht auf die Fahrbahn m*g*cos(Alpha)) bekommt, so zieht der Hangabtrieb m*g*sin(Alpha)trotzdem immer noch noch mit am Wagen.Die Rollreibung ist mir hier zu klein um zu wirken.
Bergauf:
Sei bei Gefälle der Winkel Alpha negativ, und mue die Haftreibung der Reifen (knapp über 1,sieht man am Bremsweg von 37 m aus 100 km/h)
F_brems= m*g*(mue*Cos(Aplha)+sin(Alpha))
a_brems(Alpha) = g*(mue*Cos(Aplha)+sin(Alpha));
hier ist a einmal
a(+9)=4,441 [m/(s^2)]
a(-9)=1,372 [m/(s^2)]
Bei mehr als 45 Grad Gefälle hat man also ein Problem lebend aus dem Auto zu kommen, zumal wenn man einer Blockierbremsung nur eine Gleitreibung von 0.3 hat.
Der Bremsweg ist ja die Beschleunigungsstrecke wenn man in der Zeit ab Stillstand des Wagens einfach rückwärts geht.
s = 1/2*a*t*t , v=a*t-> t= v/a
s = v*v/(2a);
Also ist bergab der Bremsweg etwa 3 mal(=a(-9)/a(+9)) so lang.
s(-9)=145,76m
s(9)=45,03m
Gruß Horst
P.S.
Man könnte noch eine dynamische Anpressung auf die Vorderachse berücksichtigen, wenn man die Höhe des Fahrzeugschwerpunktes und dessen relative Lage zwischen den Achsen (Achslastverteilung ,hinten 0 auf Vorderachse 1, Golf V: 63% vorne, 37% hinten) kennt. Aber diese entlastet die Hinterachse, das macht nur Sinn die Haftreibung abhängig von der Anpressung ist.
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