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Bremsweg mit Reibungskraft - Masse spielt keine Rolle?
 
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pascal1



Anmeldungsdatum: 19.01.2008
Beiträge: 14

Beitrag pascal1 Verfasst am: 02. März 2010 12:48    Titel: Bremsweg mit Reibungskraft - Masse spielt keine Rolle? Antworten mit Zitat

Hallo,
ich habe eine Aufgabe bekommen, bei der ich den Bremsweg berechnen soll.
Kann es sein, dass bei solchen Aufgaben die Masse zu vernachläßigen ist, wobei das meiner Meinung nach unloglisch ist, da ein LKW wohl einen längeren Bremsweg als ein PKW hat.

So zu Aufgabe erstmal:
Ein Wagen (m=1,5t) bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 72 km/h.
Bestimmen Sie den Bremsweg dieses Fahrzeuges!
(Hinweise: Reibungsarbeit ()= Reibungskraft () * Bremsweg (), = 0,3 * m * g

Lösungsweg:

=

0,5*m*v² = 0,3 * m * g * s







Falls die Rechnung stimmt, wie sieht es mit der Masse aus, die kürzt sich ja weg.

Vielen Dank
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14799

Beitrag GvC Verfasst am: 02. März 2010 12:59    Titel: Antworten mit Zitat

pascal1 hat Folgendes geschrieben:
wie sieht es mit der Masse aus, die kürzt sich ja weg.


Eben! Na und ...? Was glaubst Du, worauf die ganzen "Faustformeln" für Bremsweg und Anhalteweg basieren, die man für die Führerscheinprüfung lernt, und die alle unabhängig von der Masse des Autos sind?

Im Übrigen ist Deine Umrechnung von km/h in m/s falsch. Überprüf' das noch mal.
pascal1



Anmeldungsdatum: 19.01.2008
Beiträge: 14

Beitrag pascal1 Verfasst am: 02. März 2010 15:06    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen dank, mache ja noch keinen Führerschein, aber dachte es hätte noch etwas mit der Trägheit der Masse zu tun, die ja bei einer großen Masse ja wohl größer als eine kleine Masse ist, oder nicht?

Stimmt. 20 m/s wären richtig, ich hatte irgendwie mit 90 km/h gerechnet.
Danke
bob
Gast





Beitrag bob Verfasst am: 02. März 2010 15:28    Titel: Antworten mit Zitat

pascal1 hat Folgendes geschrieben:
Vielen dank, mache ja noch keinen Führerschein, aber dachte es hätte noch etwas mit der Trägheit der Masse zu tun, die ja bei einer großen Masse ja wohl größer als eine kleine Masse ist, oder nicht


Ich interpretiere die Gleichung so: auf der einen Seite ist die kinetische Energie bei der gleichen Geschwindigkeit größer, wenn die Masse größer ist (um die Trägheit zu überwinden). Auf der anderen Seite sorgt eine größere Masse auch für eine größere Normalkraft und damit für eine "stärkere" Reibung. So, dass es sich letztendlich gegenseitig aufhebt. Wenn das Unsinn ist, bitte ich um eine Berichtigung.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 02. März 2010 16:06    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

also meiner Meinung nach ist dein Ergebnis falsch.

Du kannst diese Aufgabe einem ganz klassisch lösen, aber auch mit dem Energieerhaltungssatz.



Diese Formel (2.Gesetz nach Newton) wird nach a hin aufgelöst.





So, jetzt nimmst du folgende Formel. (Diese kann man sich aus dem Weg-Geschwindigkeit Zeit Gesetz herleiten).





Das war der klassische Weg um diese Aufgabe zu lösen.

Der Energieerhaltungssatz ist kaum anders.





Diese Gleichung nach s hin auflösen.




_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
TheBartman



Anmeldungsdatum: 09.07.2009
Beiträge: 482

Beitrag TheBartman Verfasst am: 02. März 2010 16:47    Titel: Antworten mit Zitat

planck1885 hat Folgendes geschrieben:

also meiner Meinung nach ist dein Ergebnis falsch.


Der Fehler liegt daran, dass mit 25 m/s gerechnet wurde, anstatt mit 20. Das wurde aber schon besprochen.

_________________
http://www.ultimatespaceproject.de
pascal1



Anmeldungsdatum: 19.01.2008
Beiträge: 14

Beitrag pascal1 Verfasst am: 02. März 2010 23:30    Titel: Antworten mit Zitat

planck1885 hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

Du kannst diese Aufgabe einem ganz klassisch lösen, aber auch mit dem Energieerhaltungssatz.




Hallo, vielen Dank für die zweite Variante.
Wenn ihr solche Aufgaben löst.
Sollte man generell mit Energie bzw. Kraftansätzen rechnen oder klassische Varianten wie von planck1885 gezeigt verwenden?
pascal1



Anmeldungsdatum: 19.01.2008
Beiträge: 14

Beitrag pascal1 Verfasst am: 03. März 2010 00:24    Titel: Neue Aufgabe - kein neuer Thread Antworten mit Zitat

Da wir schonmal bei Aufgaben sind, habe eine weitere Aufgabe, bei der ich wirklich verschiedenste Ansätze probiert habe, aber alle führten zu verschiedenen Ergebnissen.

Ein Auto (m=950kg) wird in 4s von v1= 50 km/h auf v2=90km/h beschleunigt berechnen sie die Beschleunigungsarbeit und ermitteln sie die Geschwindigkeit, die der Wagen mit der gleichen Beschleunigungsarbeit erreicht hätte, wenn er aus dem Stand beschleunigt wäre.

1. Lösungsansatz:



a berechnen




s Berechnen für (Kann ich hier die Formel für Hubarbeit nehmen)





s einsetzen in

Das wäre meine Bremsarbeit

Anfangsgeschwindigkeit berechnen mit

Umstellen nach v





Lösung macht jedoch keinen Sinn, das Auto wäre ja viel zu schnell



2. Lösungsansatz:


a wie oben ausrechnen und dann in



Nun dieses v in



So, jetzt habe ich die Bremsarbeit ausgerechnet. Wenn ich jetzt v ausrechnen soll, kommt doch genau das raus, was ich als v in die Rechnung latex]W=0.5* m * v²[/latex] eingesetzt habe.

mit W = 58641,98 J



= 11,11 m/s = 40 km/h

Die Lösung mit 40 km/h scheint mir aber logischer als die erste Lösung da dieses ausgerechnete v kleiner als v1=50km/h ist.
Aber das v was ich in diesem Schritt ausgerechnet habe entspricht ja der Geschwindigkeit mit der das Auto bei gleicher verrichteter Beschleunigungsarbeit erhält. (?)

schönen Abend
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 03. März 2010 01:18    Titel: Antworten mit Zitat

Pffff da gehts ja drunter und drüber mit der Logik

Das einzige was an deinen Berechnungen stimmt ist die Beschleunigung.

Frage wird das Auto in diesem Beispiel gehoben=?

Glaubst du nicht das der zuückgelegte weg davon abhängt welche Geschwindigkeiten man über der Zeit hatte?
pascal1



Anmeldungsdatum: 19.01.2008
Beiträge: 14

Beitrag pascal1 Verfasst am: 03. März 2010 12:39    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Pffff da gehts ja drunter und drüber mit der Logik

Das einzige was an deinen Berechnungen stimmt ist die Beschleunigung.

Frage wird das Auto in diesem Beispiel gehoben=?

Glaubst du nicht das der zuückgelegte weg davon abhängt welche Geschwindigkeiten man über der Zeit hatte?


Gut, gehoben wird das Auto nicht, weshalb der erste Lösungsweg mit falsch ist, aber sehe gerade in der Formelsammlung das die Beschleunigungsarbeit ist. Ich dachte die Beschleunigungsarbeit wäre das selbe wie

Also beim zurückgelegten Weg habe ich die Anfangsgeschwindigkeit von v1=50km/h nicht miteinbezogen.

Richtig wäre also dieser Weg hier mit





so nun setze ich s in




jetzt rechne ich v aus:


= 20,78 m/s = 74,83 km/h

Ok Ergebnis kommt mir immer noch komisch vor. Was mach ich falsch, bin wirklich mittlerweile ein bisschen verzweifelt
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 03. März 2010 13:04    Titel: Antworten mit Zitat

Jetzt stimmt alles.

Die Beschleunigungsarbeit hättest du auch einfach so errechnen können.

WB = 0,5 m (VE²-VA²)

oder eben nach deiner Methode. beide liefern dasselbe Ergebnis.


Die gleiche Geschwindigkeitsänderung fordert unterschiedliche Energie je nachdem in welchen Geschwindigkeitsbereich man sich befindet.

So kostet eine Geschwindigkeitsänderung von 100 auf 120

mehr Energie als von 0 auf 20. Je höher die Geschwindigkeit umso mehr Leistung muss der Motor bringen bei der selben beschleunigung umso mehr Energie muß reingesteckt werden pro Zeit.
pascal1



Anmeldungsdatum: 19.01.2008
Beiträge: 14

Beitrag pascal1 Verfasst am: 03. März 2010 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank, was für eine Schwere Geburt, aber jetzt hab ich dank euch alles verstanden, auch das Prinzip mit der Leistung.

Ihr seid echt klasse, macht weiter so, werde mich demnächst dann auch bemühen anderen zu helfen, schadet einem ja nicht.

Bis dann
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