Reibungskraft und Geschwindigkeit

syphracos · Anmeldungsdatum: 26.01.2016 Beiträge: 10

Meine Frage:
Hallo an alle Physiker und andere! smile

Ich habe ein Problem mit Reibungskraft und Geschwindigkeit. Ich hoffe, ihr könnt mir weiter helfen!
Ein Wagen aus Holz mit 4 Rädern fährt mit Beschleunigt bis zu einer Geschwindigkeit v0. Der Weg ist horizontal. Beim Punkt A hört er auf zu beschleunigen und fährt bis Punkt B, wo er die Geschwindigkeit v1 hat. Gegebn sind:
m(Masse des Wagens) = 127 kg, Strecke von A bis B s = 20 m , v1 = 46 km/h (ca. 12,8 m/s) & Reibungkoeffizient o = 0,65 (o weil ich nur das mü nicht schreiben kann, weiß nicht wie esg geht).
Man mus jetzt die Geschwindigkeit v0 berechnen und die Reibungskraft F mitberücksichtigen. Die Reibungskraft ist nur von der Straße, also ohne Luftreibung & so.

Meine Ideen:
Ich habe das alles zuerst mit dem Energieerhaltungssatz verusucht. Also die kinetische Energie im Punkt B ist gleich E(B) = m*v1^2 / 2. Ich hab mir gedacht, dann muss doch die kinetische Energie im Punkt A gleich sein wie: E(A) = E(B) - E(r) -> E(r) ist die Energie, die wegen der Reibungskraft verloren geht, bzw. in Wärme übergeht. Für E(B) hab ich 10 470 N rausgekriegt. Für E(r) hab ich 16 280 N gekriegt. Das hab ich auf folgende Weise berechnet: E(r) = F(r)*s. F(r) hab ich so berechnet: F(r) = o(Reibungskoeffizient) * F(g), also Gewichtskraft. Eigentlich ist F(r) = o * F(n), also die Druckkraft auf den Boden, die sich so berechnet: F(n) = F(g) * cos(alpha). Weil es keinen Winkel gibt, ist alpha = 0 und dammit F(n) = F(g).
Für das Ergebniss von v0 habe ich 20,6 m/s, also ca. 74 km/h bekommen. Aber es scheint mir, für die Strecke von 20 meter, eine zu große Differenz zwischen v0 & v1.
Ich bin mir sicher, dass ich irgendwo einen Fehler gemacht habe. Aber ich kann ihn wirklich nicht erkennen. Ich bitte euch um Hilfe!

MfG
Benjamin

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Kannst Du Dir bitte nochmal die Mühe machen und den kompletten Originaltext der Aufgabe schreiben, plus eventuelle Zusatzinformationen (Skizze z.B.)?

syphracos · Anmeldungsdatum: 26.01.2016 Beiträge: 10

Hallo franz!

Leider kann ich das nicht, weil die Aufgabe so gesagt "erfunden" wurde von mir. Ich wollte etwas anderes eigentlich berechnen und das ist so gesagt ein Teil der ganzen Aufgabe.
Es ist halt das der Wagen beim Punkt A die Geschw. v0 hat, beim Punkt B v1 = 12,6 m/s und die Strecke 20 meter ist. Also mich interessiert, wie groß v0 sein musste, dammit es in dieser auf v1 "fällt" wenn man die Reibungskraft der Straße (ohne Luft, nur Straße) berücksichtigt.

LG
Benjamin

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei konstanter Reibung (Bremsbeschleunigung a = µ g)

syphracos · Anmeldungsdatum: 26.01.2016 Beiträge: 10

Danke für Deine Antwort!
Aber ich hätte nur eine Frage:
Es geht, wie du geschrieben hast, v1^2 - v0^2 = 2as. Müssten dan nicht sein: v0 = Wurzel (v1^2 + 2as) ?

syphracos · Anmeldungsdatum: 26.01.2016 Beiträge: 10

Ich ziehe die Frage zurück! Hab meinen Fehler gemerkt Augenzwinkern

Jetzt bekomme ich für v0 = 28,6 m/s, also ca. 103 km/h. Also einen noch höheren Wert! Kann es wirklich so sein? Auf einer so kurzen Strecke?

syphracos · Anmeldungsdatum: 26.01.2016 Beiträge: 10

Ich glaub ich hab jetzt meinen Grundfehler entdeckt! Ich habe nämlich den Gleitkoeffizienten genommen, aber weil es ja auf Rädern fährt, muss man halt den Rollreibungskoeffizienten nehmen Augenzwinkern

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Über die Art der Reibung habe ich nichts angenommen, nur daß sie konstant und proportional der Normalkraft ist. Mit dem (Delta v)² nochmal nachrechnen.

syphracos · Anmeldungsdatum: 26.01.2016 Beiträge: 10

Ja, verstehe. Ist auch mein Fehler. Du hast mir ja die Formel hingeschrieben, wie man v0 bestimmt. Ich hätte auch spezifizieren müssen, das es halt Autoreiffen sind. Darum auch der Koeffizient von 0,02 für Rollwiederstand, & nicht wie ich es mit 0,65 für Gleitwiederstand gemacht habe Augenzwinkern

Trotzdem, vielen Dank franz und schöne Grüße!!