Überhöhung einer Kurve

Thor · Anmeldungsdatum: 14.01.2008 Beiträge: 90

Ich habe mir ein paar Gedanken zu Steilkurven gemacht und möchte sie gern von euch prüfen lassen.

Ich hab mal ein Skizze gemacht und alle Kräfte eingezeichnet. Es soll keine Reibung geben. Somit bleibt noch die Gravitation und die Zentripedalkraft. Ich habe mich gefragt, wie man ohne Reibung in einer Steilkurve ein Kurve fahren kann. Es muss eine Kraft geben, die die Zentripedalkraft bewirkt.

Ich habe daher die Normalkraft in zwei Komponente zerlegt. Durch die eine Komponente würde dann eine Zentripedalkraft entstehen. Doch scheint dies noch nicht alles richtig bzw ist mir noch nicht ganz plausiebel.

F_N muss gleich F_Gy sein. Doch gibt es dann Kräfte, die keine gleichgroße Gegenkraft haben, wie z.B. F_Gx und die vertikale Komponente von F_N.

Ich weiß leider im Moment nicht weiter, bin mir nur sicher, das dies so nicht richtig ist. Wo ist mein Denkfehler?? Kann mir bitte jemand einen Anstoß geben

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Die Gravitationskraft teilt sich einfach in die Zentripetalkraft und die Normalkraft auf (die nacht unten gerichtet ist).

Thor · Anmeldungsdatum: 14.01.2008 Beiträge: 90

danke pressure für die schnelle antwort,
verstehe es aber immmer noch nicht ganz. nun wäre dann immer noch eine kraftkomponente ohne entsprechende gegenkraft (F_G=F_Z)
sie skizze

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Erstmal ist deine Skizze falsch: Die Zentipetalkraft zeigt nicht die Kurve herunter sondern ist horizontal bzw. in deinem Dreick ist rechts unten ein rechter Winkel. Ich weiß auch nicht was du mit diesem F_N willst ? grübelnd

Zu deinem anderen Problem:

Die Gewichtskraft teilt sich in zwei Komponenten auf: Einmal die Zentripetalkraft und einmal die Normalkraft, die den Wagen auf die Kurve drückt. Die Zentripetalkraft braucht keine Gegenkraft, da sie den Wagen ja in den Kurvenmittelpunkt beschleunigt und damit für die Kurvenfahrt sorgt. Eine Gegenkraft zur Normalkraft bringt die Kurve bzw. Straße auf: Der Wagen wird in der Kurve gehalten bzw. drückt gegen die Straße und die Straße hält dagegen.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ein Hinweis nebenbei, weils so gerne und so oft falsch geschrieben wird:

Zentripetalkraft schreibt man mit t. Siehe auch

http://www.physikerboard.de/htopic,4299,zentripetalkraft+petere.html

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

oO

Wieder was gelernt - Das schreiben aber viele falsch grübelnd

Obwohl ich Latein hatte, kannte ich das Wort noch nicht.

Danke

Thor · Anmeldungsdatum: 14.01.2008 Beiträge: 90

danke pressure, danke markus,
doch hab ich leider immer noch nicht alles verstanden. Das die Zentripedalkraft keine Gegenkraft hat leuchtet mir nun voll ein, weiß auch nicht was mich da geritten hat.
Doch die Normalkraft entsteht doch als Gegenkraft zur "y"-Komponente der Gravitationskraft (hier F_Gy).
Unklar ist mir leider immer noch, welche Kraftkomponente der Zentripetalkraft entspricht. Die zweite Komponente der Gravitationskraft (hab ich jetzt nicht eingezeichnet) muss ja mit der "y"-Komponente den Vektor F_G ergeben. Doch müssen sie ja in Betrag kleiner sein als des Vektors F_G. Somit brauch ich doch ein rechten Winkel zwischen F_Gx und F_Gy. Doch entspricht dann ja F_Gx nicht meiner Zentripetalkraft.
Ich hoffe Du drehtst nicht durch und kannst mir nochmal behilflich sein, ich raff es noch nicht Hammer

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Also die Gewichtskraft teilt sich, wie du es in dem Bild sehen kannst, auf:

Der eine Teil der Gewichtskraft (die Normal) drückt auf die Straße bzw. den Fahrer in den Sitz und der andere Teil sorgt für die Beschleunigung in die Kurve hinein also für die Kurvenfahrt. Weil die Straße bzw. die Kurve aber sonst nach "unten beschleunigt werden würde" bringt die Kurve / Straße einfach immer eine passende Kraft auf, die das verhindert hier mit (F_S bezeichnet).

Du kannst die Zentripetalkraft natürlich so verschieben (bzw. musst es sogar), dass sie im Schwerpunkt vom Auto angreift. Die Kraft F_S ist eigentlich nur eine theoretisches Produkt, dass zum Ausdruck bringt, dass auf die Kurve eine Kraft wirkt (Auto wird gegen Straße gedrückt) und die statische Straße einfach standhält, wie wenn du auf dem Boden stehst: Da bringt der Boden auch eine Kraft auf, sodass du nicht einfach in den Mittelpunkt der Erde fällst.

Thor · Anmeldungsdatum: 14.01.2008 Beiträge: 90

vielen dank pressure,

jetzt hab ich es verstanden. ich dachte die ganze zeit, das die Y-Komponente der Gewichtskraft im Betrag nicht größer als die Resultierende seien darf, bzw. das der rechte Winkel auf der rechten Seite des Dreiecks sein muss. Das war glaub ich mein größter Denkfehler. Dank Dir nochmal

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Bitte