Energieerhaltungssätze

xavier · Gast

hallooo ich kann eine Aufgabe gar nicht lösen....

sie lautet:
Autostraßen großer Steigung besitzen gelegentlich Bremsstrecken (z.B. der Zigler Berg). Versagen die Bremsen eines abwärtsfahrenden Kraftwagens, so kann der Fahrer auf die Bremsstrecke ausweichen und auf dieser zunächst steil ansteigenden Sandstraße den Wagen zum Halten bringen.
Ein Fahrer lenkt seinen Wagen mit der Geschwindigkeit 80 km/h auf die Bremstrecke, die unter dem Winkel 17° (ca 30% Steigung) gegen die Waagrechte ansteigt. Nach wieviel Metern, vom Beginn der Bremsstrecke an gerechnet hält der Wagen, wenn man die Fahrwiderstandskraft mit 19% der Gewichtskraft des Wagens in Rechnung setzt?

ich bin bis hier nur gekommen:

geg: v=80 km/h

= 17°

=19%

ges: s=?

und so bleib ich stehen........

PS;(es muss 52 m herauskommen)

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hallo,
ich würde das mit Energieerhaltung machen:

Welche kinetische Energie hat der LKW bei seiner Geschwindigkeit von 80 km/h (Formel reicht)?

Wie ist die Formel für die potentielle Energie (Hubenergie)?
Wie viele Meter kann ich den LKW mit seiner kinetischen Energie hochheben?/
Nach wieviel Höhenmetern Bergaufffahrt ist seine kinetische Energie verbraucht?

Und mit dem, was ich dann weiß, kann ich die Strecke auf der schräg ansteigenden Bremsstrecke ausrechnen, die dieser Anzahl von Höhenmetern entspricht.

Viele Grüße, dermarkus

Gast

Die Bewegungsenergie wird in Lageenergie plus Reibung umgesetzt.

m*v^2/2 = m*g*h + Fr*s, Fr = 0,19*m*g, m kürzen.

Mit sin(alpha) = h/s und h = s*sin(alpha) dann

v^2/2 = g*s*sin(alpha) + 0,19*g*s = s*g*(sin(alpha) + 0,19)

s = v^2/2*g*(sin(alpha) + 0,19) ergibt 52,18 m

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Stimmt, die Reibung wird hier auch mitberücksichtigt. Das hatte ich vergessen.

Gast

ich verstehe nicht warum man so rechnet:

Bewegungsenergie=Lageenergie+Reibung und nicht irgendwie anders und noch eine Frage, was ist eigentlich Fahrwiderstandskraft????

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Irgendwie anders gehts bestimmt auch, ich vermute, das ist dann aber schwieriger.

Die Fahrwiderstandskraft ist die Reibungskraft in der Formel
"Reibungsarbeit = Reibungskraft mal Weg"