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Gast der Stunde
Gast
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 Gast der Stunde Verfasst am: 31. Jul 2017 01:37 Titel: Stein im Reifenprofil |
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Meine Frage:
Hallo
Ich bin seit heute morgen an dieser Aufgabe und weiß nicht mehr weiter...
Ein Auto fährt mit v= 36,1 m/s über Autobahn und dabei klemmt ein Stein (m=1,2g) außen im Profil des Reifens.
Durchmesse des Reifens: d =54,3cm => r= 0,2715m
1. Berechnen sie die Kraft mit der der stein nach außen gezogen wird.
2. Berechnen Sie die Rotationsenergie des Steins
3. Wie hoch kommt der Stein, wenn er senkrecht von dem Reifen nach oben fliegt (vernachlässigen Sie Luftwiderstand und Reibung).
Meine Ideen:
ich gehe mal davon aus das bei 1. F= 5,76N raus kommt und bei 2. Erot= 0,78 J
allerdings komme ich einfach bei 3 nicht weiter...
Ich habe nicht viel im internet bzw. bei Google gefunden...
hat das was mit dem Bahnwiderstand vielleicht zutun? Ich weiß einfach nicht wie ich die Höhe bestimmen soll...
Bitte um eine Formel oder Lösungsweg...
Vielen lieben Dank
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 31. Jul 2017 08:24 Titel: |
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Hallo,
wenn der Stein sich plötzlich vom Reifen löst und horizontal nach oben fliegt, dann gilt doch die Energieerhaltung. Die Rotationsenergie wird am höchsten Punkt komplett in potenzielle Energie umgewandelt.
Gruß
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 31. Jul 2017 10:50 Titel: |
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| hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | | wenn der Stein sich plötzlich vom Reifen löst und horizontal nach oben fliegt, ... |
Horizontal nach oben? Wie geht das?
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 31. Jul 2017 11:38 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | | wenn der Stein sich plötzlich vom Reifen löst und horizontal nach oben fliegt, ... |
Horizontal nach oben? Wie geht das? |
Hoppla, sollte natürlich "vertikal" heißen.
Die folgenden weniger sachdienlichen Beiträge wurden ins Off-Topic verlagert. Steffen
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 03. Aug 2017 17:36 Titel: |
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Die Frage ist, ob man zu der so berechneten Höhe nicht noch einmal den Radradius dazu addieren muss.
Ersteinmal ist wohl mit senkrecht/vertikal nach oben eine Betrachtungsweise im mit dem Fahrzeug mitgeführten Bezugssystem gemeint. Dazu müsste er sich dann genau in dem Moment lösen, indem er sich (in diesem Bezugssystem) gerade direkt nach oben bewegt, also wenn er am hinteren Ende des Rades in der Aufwärtsbewegung ist.
In dieser Position hat er aber schon eine Höhe entsprechend dem Rad-Radius aber trotzdem noch die volle kinetische Energie entsprechend seiner aktuellen Bewegung auf dem Rad.
Gruß
Marco
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 03. Aug 2017 18:21 Titel: Re: Stein im Reifenprofil |
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| Gast der Stunde hat Folgendes geschrieben: | | 3. Wie hoch kommt der Stein, wenn er senkrecht von dem Reifen nach oben fliegt (vernachlässigen Sie Luftwiderstand und Reibung). |
Ich denke, diesen Fall gibt es nicht. Schau mal auf die Animation. Keine Tangente an die Rollkurve zeigt senkrecht nach oben.
Wieso muss ich als Physik-Laie darauf hinweisen?
Grafik: Wikipedia
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| Dateigröße: |
200.05 KB |
| Angeschaut: |
1900 mal |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 03. Aug 2017 18:59 Titel: Re: Stein im Reifenprofil |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Gast der Stunde hat Folgendes geschrieben: | | 3. Wie hoch kommt der Stein, wenn er senkrecht von dem Reifen nach oben fliegt (vernachlässigen Sie Luftwiderstand und Reibung). |
Ich denke, diesen Fall gibt es nicht. Schau mal auf die Animation. Keine Tangente an die Rollkurve zeigt senkrecht nach oben.
Wieso muss ich als Physik-Laie darauf hinweisen?
Grafik: Wikipedia |
Kommt darauf an, welches Bezugssystem man wählt. Wählt man das Fahrzeug als Bezugssystem, kann der Stein schon vertikal nach oben fliegen.
Gruß
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