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Fahrzeug zieht Anhänger. Bremsweg?
 
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Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 07. Jan 2013 16:36    Titel: Fahrzeug zieht Anhänger. Bremsweg? Antworten mit Zitat

Aufgabenstellung: Ein Fahrzeug der Masse m_f=900kg zieht einen Anhänger m_a=100kg mit einer Geschwindigkeit v=80km/h.
Wie groß ist bei horizontal verlaufender Straße und einer Reibungszahl von μ = 0,3 der Bremsweg, wenn der Anhänger nicht gebremst wird?

Mein Ansatz: Zugkraft: F_z=µ*m_f*g=(m_f+m_a)*a ==> a=µ*m_f*g/(m_f*m_a) = 2.6487m/s. s=v²/a mit s=v*t folgt s=186.38m

nun soll aber 93,22m rauskommen. Ist mein Ansatz falsch? kann mir jemand weiterhelfen?

vielen Dank!
Tremonia
Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 07. Jan 2013 16:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube ich habe den Bremsweg falsch berechnet.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jan 2013 18:00    Titel: Antworten mit Zitat

Was Du als Zugkraft bezeichnet hast, ist eigentlich die Bremskraft. Das ist zwar ein Ansatz den man machen kann, er ist aber umständlich.

Unverständlich ist

Tremonia hat Folgendes geschrieben:
a=µ*m_f*g/(m_f*m_a) = 2.6487m/s


Im Nenner muss statt des Multiplikationszeichens ein Pluszeichen stehen; außerdem ist die Beschleunigungseinheit natürlich nicht m/s, sondern m/s².

Der gröbste Fehler liegt allerdings hier

Tremonia hat Folgendes geschrieben:
s=v²/a mit s=v*t


Für die gleichmäßig beschleunigte (verzögerte) Bewegung aus dem oder in den Stand gelten die beiden Gleichungen



und



Das ergibt zusammen



Besser wäre die Anwendung des Energieerhaltungssatzes: Kinetische Energie wird komplett in Bremsenergie umgewandelt:



Nach s auflösen:



Du siehst, hier bist Du bereits nach zwei Zeilen am Ziel und brauchst nur noch die gegebenen Größen mit Zahlenwert und Einheit einzusetzen.
Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 07. Jan 2013 18:03    Titel: Antworten mit Zitat

Bei dem Aufgabenteil hier komme ich dann nicht weiter.
Welcher maximale Steigungswinkel ergibt sich bei μ = 0,3 für das Fahrzeug
alleine?

Ich muss doch jetzt noch die Hangabtriebskraft berücksichtigen: (m_f+m_a)*a = µ*m_f*g*cos(alpha) - (m_f+m_a)*g*sin(alpha)

Ist das so richtig? wie kann ich da alpha rausfiltern?

danke!

edit: @Gvc: Ja habe ich gemerkt das der Weg falsch war aber danke smile Kannst du mir auch hier helfen?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jan 2013 18:11    Titel: Antworten mit Zitat

Kannst Du mal die originale Aufgabenstellung posten? Ich kann mir das Szenario nicht vorstellen.
Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 07. Jan 2013 18:14    Titel: Antworten mit Zitat

Ein Fahrzeug der Masse m_f=900kg zieht einen Anhänger m_a=100kg
mit einer Geschwindigkeit v=80km/h.
a) Wie groß ist bei horizontal verlaufender Straße und einer Reibungszahl von μ = 0,3 der Bremsweg, wenn der Anhänger nicht gebremst wird?
Hier habe ich 93,22m raus
b) Wie groß ist bei horizontal verlaufender Straße und einer Reibungszahl von μ = 0,3 der Bremsweg, wenn der Anhänger gebremst wird?
Hier habe ich 89,9m raus
c) Welcher maximale Steigungswinkel ergibt sich bei μ = 0,3 für das Fahrzeug
alleine?
d) Welcher maximale Steigungswinkel ergibt sich bei μ = 0,3 für das Fahrzeug mit
Anhänger?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jan 2013 18:24    Titel: Antworten mit Zitat

Gibt es eine Skizze dazu? Ich kann's mir nämlich noch immer nicht vorstellen.
Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 07. Jan 2013 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Gibt es eine Skizze dazu? Ich kann's mir nämlich noch immer nicht vorstellen.
Ne leider nicht und danke für deine Mühe! Ich habe die Formel a*sin(alpha)-b*cos(alpha) = c= r*sin(alpha-beta) mit r=sqrt(a²+b²) beta = arctan(b/a), gefunden und konnte somit den Winkel bestimmen. für c)beta = 15,11° und d) beta=16,7°
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