Auto in einer Kurve bzw schiefen Ebene

BissleBlöd · Gast

Ich hab ein Auto was in einer geneigtenKurve ist. Es steht. Gehen wir davon aus dass keine Reibung vorhanden. Der quershcnitt einer geneigten Kurve entspricht eine rschiefen Ebene.

Also man kann sagen ein Auto auf einer schiefen Ebene. Es wirkt die Schwerkraft m*g. Da die Straße aus Asphalt besteht und nicht zb. aus Sand hält sie die Gewichtskraft des Autos aus und kompensiert es durch die Normalkraft, deren y komponente entgegengesetzt der Gewichtskraft wirkt um ein Kräftegleichgewicht herzustellen.
Doch was ist mit der x-Komponente der Normalkraft. Diese zeigt ja horizontal ins Kurveninnere. Dh. die x-komponente des Autos zieht das Auto ins Innere der Kurve oder?

Nun mein Problem, die x Komponente der Hangabtriebskraft zieht das Auto ja auch ins Kurveninnere. Die hangabtriebskraft ist ja die "umrichtung" der Gewichtskraft in Richtung des Kurveninnere parallel zu der Oberfläche der Schiefen Ebene.

Was zieht nun das Fahrzeug wirklich ins Kurveninnere? Die aus der Normalkraft enstehende x-Komponente oder die Aus der Gewichtskraft entstehende Hangabtriebskraft?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

letzteres

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Du stolperst ein wenig über die eigene Argumentation. Solche Probleme sollte man systematisch angehen. In einem ersten Schritt sind alle Kräfte zu zeichnen, die auf einen Körper einwirken. In diesem Fall die Gewichtskraft (Volumenkraft, konstant) und die Normalkraft (Zwangskraft, nur Normalkomponente der Unterlagskraft zulässig). Zweitens folgt aus der Bewegung, dass die Beschleunigung gleich v^2/r ist und horizontal gegen innen zeigt. Deshalb muss gelten: die Summe der Kräfte in vertikaler Richtung ist gleich null und die Summe der Kräfte in horizontaler Richtung ist gleich Masse mal Beschleunigung des Autos. Bei geführten Bewegungen sorgen die Zwangs- oder Führungskräfte dafür, dass die Beschleunigung stimmt.

Das Problem entsteht infolge fehlender Systematik im Physikunterricht. Es werden oft zu viele Spezialfälle diskutiert (z.B. Normalkraft kompensiert Normalkomponente des Gewichts), so dass die Struktur der Mechanik etwas vernebelt wird.

Die Translationsmechanik ist wie folgt strukturiert:
1. Die Summe über alle Kräfte ergibt die Impulsänderungsrate
2. Die Impulsänderungsrate durch die Masse ergibt die Beschleunigung des Massenmittelpunktes
3. Kraftgesetze (feldartigen wie die Gravitationskraft und leitungsartigen wie Federgesetze und Dämpfergesetze) legen die Grösse der Kräfte fest. Daneben gibt es noch die Zwangs- oder Führungskräfte. Das sind eigentlich leitungsartige (Oberflächen-) Kräfte, die man sich als Fedekräfte mit riesiger Federkonstante vorstellen kann.

jumi · Gast

Auf das Auto wirken zwei Kräfte:
1. die Schwerkraft
2. die Normalkraft.

In der Normalenrichtung heben sich Schwerkraft und Normalkraft gegenseitig auf: es entsteht also keine Bewegung in Normalenrichtung.

In Richtung der Falllinie der Ebene wirkt nur die Komponente der Schwerkraft in dieser Richtung (Hangabtriebskraft genannt).
Das Auto bewegt sich also beschleunigt in Richtung der Falllinie.

Was verstehst du unter "Kurveninneres" ?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OT
Vielleicht rollt es auch ein bißchen; schwer zu sagen bei dem Nebel heute. Teufel