Trägheitskraft

gordon · Gast

Meine Frage:
Hallo,
ich wollte diese Aufgaben lösen. Irgendwie kann ich leider nicht.
Aufgabe 1-) Ein PKW der Masse 0,9 t fährt mit einer konstanten Ausgangsgeschwindigkeit von v = 80 km/h.
-->Beim Aufprall auf ein Hindernis kommt das Fahrzeug nach einer konstanten Verzögerung über eine Strecke von s = 2 m zum stehen. Welche Trägheitskraft wirkt auf den Fahrer, wenn dieser eine Masse von 80 kg besitzt?

Aufgabe 2-)
Horst steht auf einer Waage in einem Fahrstuhl, der nach unten fährt und plötzlich mit 4 m/s² abbremst.
-->Welchen Wert zeigt die Waage beim Abbremsen an, wenn Horst 90 kg wiegt?

Kann jemand lösen, wie man macht!
Welche Formeln muss ich anwenden?
Danke

Meine Ideen:
Trägheitskraft

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Trägheitskräfte haben in einem einführenden Mechanikkurs nichts zu suchen. Sie zerstören ein eventuell aufkeimendes Verständnis für die Zusammenhänge. Ist die Mechanik einmal verstanden, kann man sich mit Nichtinertialsystemen beschäftigen. Dann würde ich aber mit der Transformation des Gravitationsfeldes argumentiern.

Zu Trägheitskräften: https://www.youtube.com/watch?v=c34NjTENCWM

Zu beschleunigten Bezugssystemen (Gezeiten): https://www.youtube.com/watch?v=iziLYY_Y-6M

Übrigens wendet man in der Physik nicht irgend welche Formeln an, sondern analysiert mal die Fragestellung gründlich.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Trägheitskräfte und ihre Auswirkungen gehören zu den Alltagserfahrungen der Menschen (im Fahrstuhl, beim Karussell oder Bremsungen u.v.a.) und werden beschrieben anhand von Beschleunigungen in den entsprechenden Nichtinertialsystemen. Sie haben jedoch gegenüber den üblichen Wechselwirkungskräften einige Besonderheiten und von daher leider auch irritierende Bezeichnungen ("Scheinkräfte").

1) Bei der Bremsung tritt eine Bremsbeschleunigung von, kurz gesagt, a = v² / 2s auf. Das Bezugssystem Pkw wird also gegen Fahrtrichtung mit a beschleunigt (gebremst) und für den Fahrer stellt sich bezüglich Auto eine Trägheitskraft - m a ein.

Ascareth · Anmeldungsdatum: 11.11.2010 Beiträge: 203

Du kannst dir vorstellen, dass während der Aufzug normal nach unten fährt (also nicht beschleunigt) eine Trägheitskraft von G = m * g auf Horst wirkt. Er könnte auch Erwin heißen, dass wäre das Gleiche, solange Erwin auch 90 kg wiegt Augenzwinkern

Wenn der Aufzug bremst wirkt die negative Beschleunigung des Fahrstuhls in Gegenrichtung zur Erdbeschleunigung. Also F = m * (g - a).

Wenn du jetzt nach m umstellt hast du den Wert beim Bremsen. F ist gleich G und musst du vorher für den Nichtbeschleunigungsfall berechnen.

Das mit den Intertialsystemen ist so, dass es ein Laborsystem mit einem Beobachter außerhalb des Systems gibt (Beispiel: Zug) und eines, in dem auf dem Beobachter die gleiche Beschleunigung wirkt (Beispiel: er sitzt im Zug). Beschriebe der Beobachter im Zug die Bewegung beispielsweise einer Kugel am Boden dieses Zuges, der durch eine Kurve fährt, sagte er, die Kugel würde nach außen zur Zugwand wegrollen. Für den Beobachter außerhalb des Zuges allerdings liegt die Kugel in Ruheposition! ... glaubt man so erst ist, nicht aber so. Man muss sich dazu einfach mal eine Zeichnung machen, ist aber für die Lösung deiner Aufgabe nicht entscheidend glaube ich.

Du befindest dich als Mitfahrer in einem Fahrstuhl der von oben nach unten fährt innerhalb des Bezugssystes, und würdest bei genügend starker Bremsung durch den Boden gedrückt (natürlich nur theoretisch ne Augenzwinkern

, dadurch wird es aber vielleicht deutlicher was man mit einem Inertialsystem meint). Für einen Beobachter außerhalb des Bezugssystems Fahrstuhl, würdest du aber einfach deine "normale" Bewegung fortsetzen, die von oben nach unten.

Man kann da jetzt lange drüber nachdenken. Im allgemeinen kann man aber sagen, dass ein Inertialsystem das ist, in dem die drei Newton'schen Grundgesetze gelten.

Richtig ? Augenzwinkern

Gruß, Asca