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[quote="franz"]Bei der zweiten Frage dürfte es sinnvoll sein, erstmal ein Bezugssystem festzulegen - meinetwegen das Fahrzeug - und dann allles aus Sicht des Fahrzeuges zu beschreiben.[/quote]
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w.bars
Verfasst am: 11. Aug 2012 23:56
Titel:
Neben der Ermutigung, sich die Reifen genauer anzuschauen, wollte ich eben noch ergänzen:
Natürlich bleiben die Reifen nicht als ganzes stehen. Ein bestimmter Punkt des Reifens bleibt kurz (für einen Augenblick) stehen, wenn er der Kontaktpunkt ist. Er bremst ab, ist zu genau einem zeitpunkt in Ruhe und fährt wieder an. Das macht jeder Punkt des Reifens, aber nur, wenn er Kontaktpunkt ist. Ansonsten bewegt er sich auf einer sogennnten Zykloide.
w.bars
Masseltof
Verfasst am: 11. Aug 2012 23:20
Titel:
Hallo und danke für die Antworten.
Bezugssystem:
In dem von mir gewählten Beispiel schaut man als außenstehender Beobachter auf das Auto.
Ich selbst habe mir das so vorgestellt:
1.Schwarze Fläche
2. Weiße Linie von links nach rechts (im Prinzip von der linken zur rechten Seite meines Vorstellungsraums)
3. Auto auf der weißen Linie
Man selbst steht parallel zur weißen Linie, sodass man das Auto "zweidimensional" betrachtet
Zur Frage:
Ich bin mir gerade unsicher, ob ich bei längeren Autofahrten wahrnehme, dass sich die Reifen in eine andere Richtung drehen oder stehen bleiben. Darauf werde ich bei der nächsten längeren Fahrt achten.
Das mit dem Rad eines Fahrrades kann man sich gut vorstellen. Ich denke ansatzweise die Rollbewegung nun verstanden zu haben.
Ein besseres Verständnis werde ich denke ich durch Drehmomente und Impulserhaltung erhalten.
Danke für die Hilfe!
Grüße
w.bars
Verfasst am: 11. Aug 2012 09:29
Titel:
Hallo,
Auto bewegt sich nach rechts, Räder drehen sich im Uhrzeigersinn, alles richtig. Ab hier wirds gefährlich. Ich hatte ja vorhin lange ausgeführt, dass der Geschwindigkeitsvektor an der Kontaktfläche die Länge Null hat. Und somit keine vernünftige Richtung. Was du meinst, ist dass <wenn ich das Auto anhebe>, die Geschwindigkeit des untersten Punktes des Reifens nach links zeigt. Das wäre auch richtig.
"Bei höher Geschwindigkeit erscheint es mir, als würden die Reifen sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen (damit würde der Geschwindigkeitsvektor in die gleiche Richtung wie die Bewegung zeigen, was mMn Sinn machen würde). " Das ist falsch. Wie soll das denn funktionieren? Ab X km/h bleiben die Räder stehen und drehen sich auf einmal in die andere Richtung???
Stell dir jetzt vor wir haben ein Auto mit drehenden Rädern in der Luft und senken es ab. Angenommen die Reibung Reifen-Asphalt ist so groß, dass sobald das Rad die Straße tuschiert, keine Gleitbewegung Asphalt-Reifen mehr möglich ist. (KEINE Gleitreibung!)
Trotzdem kommt vom Motor ein Drehmoment. Und dieser Drehmoment stößt sich jetzt von dem unbeweglich gewordenen untersten reifenpunkt ab und schiebt die Achse nach vorn = lässt das Rad rollen.
Ich weiß nicht genau, wie ich es dir in Worten erkläre. Am besten wäre, du würdest ein (z. B. Fahrrad-)Rad nehmen, es in der Luft um seine Achse (im Uhrzeigersinn) drehen lassen, und dann auf einmal unten am Reifen festhalten. Aufgrund der Impulserhaltung wird jetzt die Achse nach vorne geschoben werden (bzw. sich um den untersten Punkt im Uhrzeigersinn zu drehen versuchen).
So geht dann die Drehbewegung in eine Rollbewegung über. Dadurch bewegt sich das Auto auch nach rechts, weil es an der Achse mit den Rädern verbunden ist. Der unterste Punkt (Kontaktpunkt) ist IN RUHE.
Ich würde vorschlagen, dass du, bevor du weiter im Zweifel darüber bist, wie du es in der Realität siehst, dir wirklcih ein Rad nimmst und damit ne Weile spielst. Denken allein hält zwar die Hände sauber, kann aber auch in die Irre führen, wenn man zu viel davon macht (siehe Aristoteles).
w.bars
franz
Verfasst am: 11. Aug 2012 06:40
Titel:
Bei der zweiten Frage dürfte es sinnvoll sein, erstmal ein Bezugssystem festzulegen - meinetwegen das Fahrzeug - und dann allles aus Sicht des Fahrzeuges zu beschreiben.
Masseltof
Verfasst am: 11. Aug 2012 00:34
Titel:
Hallo.
Danke für die ausführliche Antwort
.
Die Frage ergab sich nicht aus den anderen.
Um sicher zu gehen, dass ich es verstanden habe:
Man stellt sich eine Strecke vor.
In der Hälfte der Strecke definiert man den Punkt 0.
Dort steht das Auto.
Das Auto ist nach rechts gerichtet, d.h würde man auf den Fahrer schauen, so würde dieser nach rechts durch ein Fenster schauen (Betrachtung eines zweidimensionalen Raums von außen).
Damit sich nun das Auto nach rechts bewegt, würde die Reifen im Uhrzeigersinn drehen?
Der Geschwindigkeitsvektor an der Kontaktfläche Reifen/Boden würde aber nach links! zeigen.
Irgendwie weiß ich gerade aber auch nicht, wie ich es in der Realität sehe...
Bei höher Geschwindigkeit erscheint es mir, als würden die Reifen sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen (damit würde der Geschwindigkeitsvektor in die gleiche Richtung wie die Bewegung zeigen, was mMn Sinn machen würde).
Beim Anfahren hingegen drehen sie sich so, dass der Geschwindigkeitsvektor in entgegengesetzte Richtung zeigt.
Deswegen verstehe ich auch gerade die Überlagerung der Bewegung nicht so ganz.
Komisch, dass mir das eigentlich jetzt gerade erst auffällt....
Grüße
w.bars
Verfasst am: 09. Aug 2012 13:48
Titel:
Hallo,
1. Ja
2. Joa
2.1 Ja
Ich sehe nicht ganz, inwiefern die neue Frage sich aus den anderen ergeben würde, however, so wie ich deine Frage verstehe:
der Kontaktpunkt Reifen-Asphalt ist in Ruhe. Markierst du mit Farbe einen Punkt auf dem Reifen, und wartest den Augenblick ab, in dem diese Markierung den Kontaktpunkt mit der Straße passiert, siehst du, dass er kurzfristig stehen bleibt.
Das ist zunächst einmal irritierend, weil man bei Rollen eher an eine Drehbewegung denkt. Heben wir das Auto an und lassen die Räder drehen, so bleibt der markierte Punkt nie stehen. Unten hat er eine gewisse Geschwindigkeit, die wir mal v nennen wollen. (Sie sollte, wenn das Auto in der gleichen Richtung die Räder dreht, wie wenn es nach vorne fährt, nach hinten gerichtet sein.)
Setzt man das Auto jetzt wieder ab und wiederholt das Experiment, so überzeugt man sich, dass das Auto genau mit dieser Geschwindigkeit v fährt -- nach vorn. Das heißt in summa ergibt sich eine Überlgerung der beiden Bewegungen und der unterste Kontaktpunkt ist immer in Ruhe, auch wenn es stets ein anderer Punkt des Rades ist.
Kurzum: das ist weder Gleit- noch Haftreibung, das ist Rollreibung. Denn hier gilt es keine Bewegung längs der Grenzfläche Asphalt-Reifen. Vielmerh wird ein Teil des reifens aufgesetzt und ein anderer hochgenommen. (im Idealfall)
[Eine andere Art sich das mit dem Rollen klar zu machen: Rollen ist immer ein (aufgefangener) Fall um den Kontaktpunkt herum. Die eigentliche Drehachse ist eigentlich nicht die Drehachse, sondern der Kontaktpunkt. Man überzeugt sich davon, wenn man sich vorstellt, die Straße würde abrupt enden: das Rad würde tatsächlcih weiter um den letzten Kontaktpunkt fallen / drehen.
Weiter fragen, falls falsche Frage beantwortet.
w.bars
Masseltof
Verfasst am: 08. Aug 2012 11:24
Titel: Zentripetalbeschl. Trägheit. Kurve
Hallo.
Vorstellung:
Ein Auto fährt zunächst eine gerade Strecke und biegt dann in einer Rechtskurve ab.
Man sitzt auf der linken Seite des Autos.
Ist man nicht angeschnallt und hat das Auto eine bestimmte Geschwindigkeit so wird man auf die linke Seite des Autos befördert.(gegen die Wand gedrückt)
Meine Frage lautet im Prinzip "Warum wird man auf die rechte Seite Seite des Autos befördert und welche Prinzipien spielen hier eine Rolle".
Meine Erklärung wäre die folgende:
1.Das Auto bewegt sich gleichförmig auf einer geraden Straße.
Der Körper verharrt in Ruhe (keine Beschleunigung, also keine Kraft).
Man wird weder in den Sitz noch nach vorne gedrückt.
2. Das Auto biegt in die Kurve ab und folgt dem Kurvenverlauf.
Da es nicht gerade aus weiter fährt, muss eine Kraft wirken, die das Auto auf der Bahn hält die Zentripetalkraft.
2.1Frage:
Der Mitfahrer sollte nach dem Trägheitsaxiom tangential der Kurve hinaus befördert werden.
Die Autowand hindert ihn daran. Würde die Tür aber per Zufall aufgehen würde es tangential der Kurvenrichtung aus dem Auto geschleudert werden?
Neue Frage:
Woher kommt die Annahme, dass bei einer normalen Drehbewegung des Reifens der Kontakt zwischen Reifen und Straßenbahn als Haftreibung interpretiert wird.
Eine Momentaufnahme würde natürlich keine Bewegung der Kontaktfläche und des Reifens zeigen, sobald sie sich gegenseitig berühren.
Würde man jedoch mehrere Momentanaufnahmen hintereiander durchlaufen lassen (wie alte Sketchbücher) so würde eine Bewegung des Reifens ersichtbar sein und dies würde doch viel mehr für eine Gleitreibung als für eine Haftreibung sprechen?
Grüße