Geschwindigkeit eines Punktes an einem Reifen

mexxx1982 · Anmeldungsdatum: 19.01.2019 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo,
lange diskutieren wir schon aber so richtig auf ein Ergebnis kommen wir nicht, daher suche ich jetzt eure Hilfe :-)
Es geht um Folgendes (ich hoffe ich kann es richtig formulieren):
Ein beliebiger Punkt an einem Reifen (also ganz außen) - kurz gefragt: welche Geschwindigkeit hat dieser wenn sich das Auto mit 100km/h nach vorne bewegt?
Meiner Meinung nach muss sich das ja ändern, wenn der Punkt gerade ganz unten ist und Straßenkontakt hat, dann hat er ja Geschwindigkeit 0km/h, wenn er ganz oben ist muss er ja 200km/h haben da er ja die Achse "überholen" muss um wieder nach unten auf die Straße zu kommen. Ich habe das immer mit einer Kette an einem Panzer verglichen, da ist es ja eindeutig, dass ein Kettenglied, das gerade am Boden liegt, sich überhaupt nicht bewegt und sobald es oben ist, muss es den Panzer selber ja überholen, hat also doppelte Fahrtgeschwindigkeit.
Ich brauche dazu keine Formeln oder Berechnungen, es reicht alleine ob mein Gedankengang so richtig ist oder ob sich der Punkt am Reifen immer mit gleicher Geschwindigkeit bewegt. Das würde er aber meiner Meinung nach nur, wenn der Reifen auf Glatteis durchdreht und sich das Auto nicht nach Vorne bewegt!
Vielen Dank für eure Hilfe und einen schönen Abend

Meine Ideen:
Idee dahinter ist wie oben geschrieben die Panzerkette: Kettenglied unten - bewegt sich nicht - Kettenglied oben - bewegt sich doppelt so schnell wie der Panzer!
Das muss doch auch für Reifen gelten oder denke ich da komplett falsch?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

mexxx19822 · Gast

Danke für die schnelle Antwort - hab ich meine Wetter jetzt also doch gewonnen Rock

Aber wenn ich dann mal doof nachfragen darf: Wenn jetzt ein Reifen am Prüfstand getestet wird, wird er zB auf 200km/h beschleunigt. Nichts passiert, der Reifen wird freigegeben. Aber auf der Straße wirken da dann doch ganz andere Kräfte bei 200km/h oder? Also jetzt mal von rein von der Geschwindigkeit her gesehen. Müsste so ein Reifen aus dem Beispiel dann nicht bei 400km/h getestet werden am Prüfstand um sicher zu stellen, dass er bei 200km/h während der Fahrt nicht auseinander fällt? grübelnd

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Nein. Sieht man vom Luftwiderstand ab, sind alle Kräfte auf das Auto und die Räder dieselben, wenn das Auto konstant mit 200km/h auf der Strasse fährt oder auf einem Prüfstand. Alle auftretenden Beschleunigungen an den Rädern sind die gleichen.

Fährt das Auto auf der Strasse, kann man die Situation ja in einem mit dem Auto bewegten Bezugssystem - auch ein Inertialsystem - betrachten. In diesem System ist das Auto in Ruhe und alles ist äquivalent zur Situation auf einem Prüfstand.

mexxx1982 · Anmeldungsdatum: 19.01.2019 Beiträge: 2

hm

halt mich bitte nicht für komplett doof, aber das musst du mir erklären.

Wenn ein Reifen am Prüfstand ist und sich nur dreht, dann hat doch jeder Punkt immer Bsp seine 100 km/h, weil er ja den Achsmittelpunkt nicht "überholen" muss da sich der Reifen nicht vorwärts bewegt oder?
Und auf der Straße hat der eine Punkt am Reifen einmal 0km/h und einmal die doppelte Geschwindigkeit des Achsmittelpunktes. Sprich der Punkt wird von 0km/h auf doppelte Geschwindigkeit des Autos beschleunigt und wieder abgebremst - am Prüfstand dreht er sich lustig mit gleichbleibender Geschwindigkeit.

Wo ist da mein Denkfehler? Hilfe

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Entscheidend sind die Beschleunigungen, nicht die Geschwindigkeiten. Und die sind auf der Strasse und auf dem Prüfstand exakt gleich.

Anschaulich: wenn auf der Strasse die Geschwindigkeit am untersten Punkt =0 ist und am obersten =400km/h (aus Sicht eines stehenden Beobachters), dann wären es auf dem Prüfstand am untersten Punkt -200km/h und am obersten Punkt +200km/h. Die Differenz zwischen unten und oben ist also dieselbe.

Etwas formaler: Wenn ein Punkt sich auf dem Prüfstand auf einer Bahnkurve

bewegt, bewegt er sich auf der Strasse -bei konstanter Geschwindigkeit des Autos- auf der Bahn

. Die Beschleunigungen sind gleich, denn

.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247