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Stein im Reifenprofil
 
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Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 03. Aug 2017 12:00    Titel: Stein im Reifenprofil Antworten mit Zitat

edit: Hier beginnen die "weniger sachdienlichen Hinweise" aus der Originalaufgabe:
https://www.physikerboard.de/topic,53580,-stein-im-reifenprofil.html
Ende edit.

Zitat:
3. Wie hoch kommt der Stein, wenn er senkrecht von dem Reifen nach oben fliegt (vernachlässigen Sie Luftwiderstand und Reibung).


Wieder so eine knifflige Praxisaufgabe, die von erfahrenen Physikern erstellt wurde.

Aber ich habe es ausprobiert.

Der Stein fliegt bei meinem Versuchsfahrzeug ziemlich genau maximal 84,365 cm hoch.

Dann kracht er in den Radkasten (bei Vernachlässigung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Tageszeit und Alter der Beifahrerin).


.


Zuletzt bearbeitet von Frankx am 04. Aug 2017 10:40, insgesamt 2-mal bearbeitet
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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Beitrag Brillant Verfasst am: 03. Aug 2017 13:13    Titel: Antworten mit Zitat

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Dann kracht er in den Radkasten ...
Zuerst dachte ich, blöde Antwort. Es könnte ja auch ein Rennwagen ohne Radkasten sein.

Dann habe ich den Text nochmal gelesen:
Zitat:
Ein Auto fährt ... über Autobahn ...
Du hast Recht.
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 03. Aug 2017 13:24    Titel: Antworten mit Zitat

Der wissenschaftlichen Exaktheit halber ...

gebe ich aber zu, dass ich die letzte Nachkommastelle nur grob geschätzt habe.
Da war einfach zu viel Dreck im Radkasten.


.
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 03. Aug 2017 13:46    Titel: Antworten mit Zitat

Beschädigungen der Frontscheibe können wohl von "aufgescheuchten" Steinen des Vorausfahrenden verursacht werden.

Ich überlege gerade, in welcher Richtung ein eingeklemmter Stein weggeschleudert werden kann. Nach hinten, bezogen auf die Fahrbahn, doch niemals?

Edit: Rollkurve hinzugefügt

Also wird ein Stein in der horizontalen Geschwindigkeit >0 .. n nach oben abgegeben und der Folgende kracht mit Hilfe seiner Geschwindigkeit in den "schwebenden" Stein. Ist das richtig?



_rollkurve.gif
 Beschreibung:
 Dateigröße:  200.05 KB
 Angeschaut:  1320 mal

_rollkurve.gif




Zuletzt bearbeitet von Brillant am 03. Aug 2017 15:56, insgesamt einmal bearbeitet
Brillant



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Beitrag Brillant Verfasst am: 03. Aug 2017 14:08    Titel: Antworten mit Zitat

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Der wissenschaftlichen Exaktheit halber ...
... erkläre doch bitte deine Versuchsanordnung. Insbesondere interessiert mich die Rolle der alternden Beifahrerin. Nun schreib nicht, dass du dich als Fahrer selbst zum Radkasten begeben hast, um den fliegenden Stein zu vermessen.

Und ja, vermessen hast du dich, wie du selbst zugibst.

Und erkläre ja nicht, dass du das im Stand gemessen hast. Das wäre ja wie der laufende Diesel-Skandal.


Zuletzt bearbeitet von Brillant am 03. Aug 2017 14:10, insgesamt 2-mal bearbeitet
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 03. Aug 2017 14:08    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich überlege gerade, in welcher Richtung ein eingeklemmter Stein weggeschleudert werden kann. Nach hinten, bezogen auf die Fahrbahn, doch niemals?


Vielleicht durch Entspannungsprozess des Reifengummis an der Hinterseite (bezogen auf Fahrtrichtung) des Reifens? Der Reifen wird ja permanent "geknetet"
K.A. wieviel das ausmachen kann.

.
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 03. Aug 2017 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Insbesondere interessiert mich die Rolle der alternden Beifahrerin.


Nun das Alter der Beifahrerin korreliert mit deren Gewicht.

Da das Chassis federnd am Fahrgestell gelagert ist, verschiebt sich bei entsprechender Zuladung die Höhe des Radkastens. Das ergibt dann also einen nicht zu vernachlässigenden systematischen Messfehler.

Ich denke, da sind weitergehende Untersuchungen unerlässlich. Ich werde mal schauen, ob es dafür Forschungsgelder gibt. Inzwischen kann ich ja schon mal Testbeifahrerinnen casten. Ich würde gern den Bereich von 18 bis 28 Jahren als Untersuchungsfeld bearbeiten.

.


Zuletzt bearbeitet von Frankx am 03. Aug 2017 16:07, insgesamt einmal bearbeitet
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 03. Aug 2017 14:37    Titel: Antworten mit Zitat

Danke an den Admin, dass er das Thema verschoben hat.

So habe ich mir das vorgestellt.


.
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 03. Aug 2017 16:37    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich überlege gerade, in welcher Richtung ein eingeklemmter Stein weggeschleudert werden kann. Nach hinten, bezogen auf die Fahrbahn, doch niemals?


Habe gerade oben deine hinzugefügte Animation gesehen. (Womit erstellst du die?)
Ja, der Punkt am Umfang bewegt sich bezüglich Unterlage idealerweise auf einer Zykloidenbahn.

Beim realen Reifen ist das Rad aber nicht rund, sondern unten an der Auflagefläche abgeflacht. Wenn sich das Rad dreht, werden diese Bereiche des Reifens an der Hinterseite wieder entspannt. Diese Entspannung könnte imho zumindest theoretisch zu einer zusätzlichen horizontalen Komponente beim Ablösen des Steins und damit auch zu einer Bewegung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung bezüglich Straße führen.


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