Kreisbewegung

Clown · Anmeldungsdatum: 06.12.2006 Beiträge: 8

Hallo,
erstma ein "bravo" an das Forum, hab es eben endeckt und hat mir auch schon weitergeholfen. Nun stehe ich jedoch leider vor einer Aufgabe bei der ich überhaupt nicht klar komme. Vieleicht könnt ihr mir ja helfen:

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Was hast du denn schon selbst dazu überlegt?

Kennst du die Zentrufugalkraft und die Hangabtriebskraft, und weißt du Formeln für diese Kräfte?

Hast du dir schon eine Skizze gemacht, um zu sehen, welche Komponenten welcher Kräfte hier wirken?

Clown · Anmeldungsdatum: 06.12.2006 Beiträge: 8

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

OK, als außenstehender Beobachter kannst du das ganze mit der Zentripetalkraft und der Hangabtriebskraft machen, mit deinen Formeln bin ich einverstanden.

Nun brauchst du eine Skizze, an der du ablesen kannst, welche Kraft in welche Richtung zeigt, und welche Dreiecke und Winkel du brauchst, um eine Beziehung zwischen diesen Kräften aufzustellen.

Kannst du dir eine solche Skizze machen und diese Skizze mal hier reinstellen?

Clown · Anmeldungsdatum: 06.12.2006 Beiträge: 8

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das würde ich einfach im Querschnitt zeichnen:

Also die Fahrbahn als einen geraden Strich, der von links unten nach rechts oben geht. Dann ist die Fahrbahn rechts höher als links, und das Auto auf der Fahrbahn färt eine Linkskurve, wenn es in die Zeichenebene hineinfährt.

Clown · Anmeldungsdatum: 06.12.2006 Beiträge: 8

warum habe ich bloß so das gefühl das dies so garnicht stimmt?[/img]

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich finde, diese Skizze führt dich schon auf den richtigen Weg smile

Ich finde, in deiner Skizze sieht es ein bisschen so aus, als ob das Auto nach rechts oben den Berg hinauf fahren würde. Statt dessen würde ich sagen, dass man das Auto in dieser Skizze von hinten gesehen malen sollte, denn es fährt in die Zeichenebene hinein.

Und der Pfeil für deine Zentripetalkraft (der zum Mittelpunkt des Kurvenkreises zeigen soll) sollte nach links gehen, nicht nach rechts. Denn der Kurvenmittelpunkt muss links liegen, weil die Kurve ja auf ihrer Außenseite überhöht ist, und nicht auf ihrer Innenseite.

Vielleicht magst du dir auch die Länge der Pfeile mit in deine Skizze einzeichnen: So sollte zum Beispiel der Pfeil für die Gewichtskraft deutlich länger sein als der für die Hangabtriebskraft, weil die Hangabtriebskraft eine Komponente der Gewichtskraft ist.

Siehst du dann, was die Hangabtriebskraft und die Zentripetalkraft hier miteinander zu tun haben?

Clown · Anmeldungsdatum: 06.12.2006 Beiträge: 8

Okay, danke nun versteh ich zumindestens die Skizze
wie ich nun jedoch auf die Formel komme ist mir noch unklar.

UPDATE
Wie ich logisch drauf komme ist mir zwar unklar aber ich habe diese Formel gefunden:

tan(alpha)=Fzp/FG=v²/(r*g)
Wurzel(r*g*tan(alpha))
Wurzel(100*9,81*tan(5,7))
=9,90 m/s = 35,6 km/h

lieg ich richtig?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich glaube, du meinst die richtige Formel.

Um aus deiner Skizze auf deine Formel zu kommen, musst du dir nun noch überlegen, wie lange die Kraftpfeile relativ zueinander sein müssen.

Damit das Auto in der Kurve nicht seitlich rutscht (genauer: damit keine Haftkräfte quer zu Fahrtrichtung auftreten), muss die Hangabtriebskraft (oder die Gewichtskraft) plus eine Kraftkomponente, die nur senkrecht zur Fahrbahnoberfläche zeigen darf, die Zentripetalkraft ergeben.

Wenn du nun noch darauf achtest, dass sowohl die Zentripetalkraft als auch die Gewichtskraft und die Hangabtriebskraft genau im Schwerpunkt des Autos angreifen müssen, kannst du dann damit die Kraftpfeile mit ihrer richtigen Länge einzeichnen, und bekommst du dann damit ein Dreieck, aus dem du eine Beziehung für die Kräfte ablesen kannst?