Arbeit an Steigung und Neigung

Kaspatoo · Anmeldungsdatum: 12.09.2011 Beiträge: 4

Hallo,

mein Ziel ist es, die Mehrarbeit, die für eine beliebige Steigung benötigt wird, prozentual ausdrücken zu können (nicht ein %-Wert für alle/immer, sondern immer neu ausgerechnete Mehrarbeit aber eben in Relation zur Normalarbeit)
Wenn ich den Wert habe, könnte ich, egal was ich dann auf diesem Weg vorhabe, bzw. was er kosten soll: wenn der weg 2° Steigung jetzt hat und ein Wert von ka 5% ermittelt wurde, dass die Kosten jetzt nicht 10 sondern 10,5 sind. Dass ist was ich am Ende vor habe.

Ich bin nun leider nicht der physik-held aber ich versuche mein Bestes.

1)

Ich gehe bisher so vor, dass ich die normalarbeit mit
(F(Rh) = µ * m * g * cos(0)) * s
berechne.
Die Arbeit an der Steigung berechnet ich dann mit
(F(G) = m * g + F(Rh)) * s
Ich gehe dabei so vor, dass ich den Weg ersteinmal in der Ebene fahre und dann die Arbeit für Senkrechtes Hochziehen addiere.
Luftwiderstand vernachlässige ich.
Als Haftreibung arbeit mich mit 0,7 (ein irgendwo gefunder Mittelwert für ein Fahrzeug auf der Straße)

2)

Mal angenommen, bis hierher ist alles halbwegs vertretbar stehe ich jetzt vor dem Problem, wie ist denn das bei Neigung? Da arbeitet die Gewichtskraft ja für mich. Eine Überlegung daher war zu sagen
(F(G) * µ - F(G)) * s = noch benötigte Kraft bzw. überschüssige Kraft
wenn übverschüssig, dann muss ich selbst keine Kraft mehr aufwenden um den Weg zu schaffen.
Aber so richtig glaube ich da nicht dran. Weil F(G) ist immer größer wenn µ < 1. das Würde heißen, egal welche Neigung anläge es würde rollen...

Wenn es geht, würde ich auch hier gerne nach dem energieerhaltungssatz vorgehen und keine Hangabtriebskraft mit ins Boot nehmen.

Auch hier sei nochmal erwähnt, dass ich einen %-Wert zum verrechnen suche. Wenns also runter geht (2°) und in der Ebene hätte der Weg 10 gekostet und errechnet wurden jetzt 0,5%(restliche arbeit) oder - 2% (überschüssige arbeit) dann kostet der weg jetzt nur noch 10,05 bzw. 9,8.

Es ist möglich eine Reihe von Annahmen zu treffen bzw. sinnvolle Mittelwerte zu verwenden. Insgesamt sollte die Sache aber trotzdem einigermaßen wissenschaftlich vertretbar sein (also keine groben faustformeln).

Würde mich über Hilfestellungen, neue Erkenntnisse und Diskussionen sehr freuen.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Kaspatoo · Anmeldungsdatum: 12.09.2011 Beiträge: 4

meinst du mit ich nehme das zeichen für Kraft und meine arbeit bei (F(G)....) * s?
nehme ja extra die kraft F mit s mal um arbeit zu bekommen, ist das falsch?

wie kommt das denn, dass reibung an der steigung geringer ist? ist doch noch der selbe belag
oder weil in der senkrechten gesehen, die auflagefläche geringer ist, da der gegenstan jetzt schräg ist?

bei beiden (ebene und steigung) berechne ich ja die haftreibung bei der man den cos(a) angibt
ist damit der unterschied nicht bereits berücksichtigt?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Kaspatoo · Anmeldungsdatum: 12.09.2011 Beiträge: 4

hi

ja ich hab ja klammer gesetzt ( kraft = forme) * s
sprin in den klammern berechne ich die kraft und nehme diese dann mit s mal
die formel hat mehr pseudocode charakter als eine echte mathematische formel, wollte nur meine gedanken damit aufzeigen

cos(0) steht dann ja für die ebene, weil hab keinen winkel
und die schräge wollte ich nach dem energieerhaltungssatz berechnen
indem ich erst den weg in der ebene beschreite und dann senkrecht hoch gehe
in der literatur hatte ich das so verstsanden, dass dieser "rechte winkel" diesselbe arbeit ist, wie wenn ich da direkt schräg hoch gehe
sprich:

^
|
|
----------->

ist dassselbe wie

^
/
/
/
/

daher wollte ich ohne hangabtriebskraft gehen, weil ich die im rechten winkel ja umgehen könnte

aber der winwiderstand wird doch wohl nicht so viel einfluss haben oder?
bzw. wenn er derselbe ist in ebene und schräge, welchen der summanden beeinflusst er denn dann anders? ich habe keine daten über windwiderstand, sodass ich da eher sowas wie einen multiplikator 1 einsetzen würde

hättest du denn einen vorschlag wie ich dann meine relation errechnen könnte?

Quant · Anmeldungsdatum: 18.05.2011 Beiträge: 92

Achso...was du meintest war:
W=(F(Rh) = µ * m * g * cos(0)) * s
Das ist kein Pseudocode das ist einfach nur verwirrend...ich musste das jetzt 5mal lesen um es zu checken...
Schreib doch einfach:

Da steht genau das was du meintest nur das man auf den ersten Blick erkennen kann was du willst. (Bei deiner Schreibweise habe ich auch erst wie GvC gedacht, dass da steht F="irgeneine Arbeit"...Mit dem Weglassen von "W" hast du diesen Gedankengang auch ziemlich begünstigt Big Laugh

)

Gruß