Höchstgeschwindigkeit

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Jedes bestimmte bewegende System mit Energiezufuhr (z.B. Auto oder Elektromotor) hat auch eine Maximalgeschwindigkeit, die es nicht überschreiten kann. Ein Auto wird durchschnittlich bis zu 180km/h schnell (je nach Bauart) und für ein Elektromotor ist eine typische Höchstdrehzahl
(bei Maschinen) ein Wert von 3600 Umdrehungen/min. Oder bei einen
sehr sportlichen Sprinter kommt es bis zu 36km/h. Wie kann man diese "Sättigungsgeschwindigkeiten" mathematisch berechnen? Theoretisch gesehen (d.h. es gibt ausreichend Potential und keine Reibungseffekte) könnte jedes Objekt die Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Mein Ansatz zur Berechnung der Höchstgeschwindigkeit wäre der Energieerhaltungssatz: Anfangsenergie V = Bewegungsenergie T +
Restpotential V* + Reibungsenergie W (an dem Zeitpunkt, wo die Höchstgeschwindigkeit (Erfahrungswert) erreicht ist)
Hier muss das Restpotential sich nicht mehr in weitere Bewegungs-energie umwandeln, sondern nur noch in weitere Reibungsenergie;
die Bewegungsenergie bleibt dabei immer gleich!
Ist dieses ebenfalls aufgebraucht, kommt das Bewegungssystem durch die Umwandlung Bewegungsenergie -> Reibungsenergie zum Stehen.
Ist der Ansatz so richtig? Oder gibt es da andere Methoden?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

bei solchen Reibungsgeschichten würd ich sogar eher zu den Kräften greifen.
Du hast dann z.B deine Antriebskraft ausm Motor, und deine Reibungskraft, die meist irgendein Koeffizient ist, der proportional zur Geschwindigkeit, bzw zum Quadrat der Geschwindigkeit. Und dann kriegst du eine DGL raus, sie könnte z.B so aussehen:

Wenn du diese löst, dann kannst du anhand einer simplen Kurvendiskussion deine maximalgeschwindigkeit ermitteln

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Dankeschön!