Kann ein Formel 1 Auto 100% Steigung überwinden?
Würde nich mehr gehen, wenn man den Anpressdruck, die Aerodynamik, die Gewichtsverteilung, usw... mit ein berechnet?
Bitte helfen, bekomme bei richtiger Antwort mit Erklärung eine Pizza vom Mathelehrer! 😊
7 Antworten
> vom Mathelehrer
Das ist ein Problem. Bei Mathelehrern besteht die Gefahr, dass sie nichts von Anpressdruck oder Gewichtsverteilung wissen. Oder dass sie glauben, der Reibungskoeffizient könne nie größer 1 werden.
Aerodynamik wäre nur dann relevant, wenn das Auto die Steigung bereits mit nennenswerter Geschwindigkeit erreicht - das macht die Aufgabe aber witzlos, mit ausreichender Anfangsgeschwindigkeit schafft ein Auto sogar einen Looping, da ist eine kurze Strecke mit 100% kein Problem.
Bei 45° Neigung wirken Normalkraft und Hangabtriebskraft jeweils mit 71% der Gewichtskraft. An zwei Punkten könnte das Auto scheitern:
Erste Frage: Reicht die Kraft aus, die Motor, schleifende Kupplung und Getriebe aufbringen? Eindeutig ja - beim Start wird mit mehr als 1 g beschleunigt, die Kraft ist also größer als die Gewichtskraft.
Schon etwas ältere Angaben (ich glaube, dass war 2013) hier:
https://www.focus.de/sport/formel1/tid-30029/formel-1-technik-und-fakten-gewicht-top-speed-und-verbrauch-der-boliden-von-0-auf-200-in-fuenf-sekunden_aid_938271.html
Zweite Frage: Reicht die Reibungskraft aus? Da könnte man jetzt ausgiebig rechnen, zu welchen Anteilen sich die Normalkraft auf Vorder- und Hinterachse verteilt. Nehmen wir den ungünstigsten Fall, dass beide je 50% der Normalkraft tragen - in der Realität sitzt der Motor und damit der Schwerpunkt hinten, zusätzlich sorgt das Drehmoment an der hinteren Achse dafür, dass die Vorderräder ent- und die Hinterräder belastet werden.
Dann müsste das Auto auf den Hinterrädern mit 50% der Normalkraft 100% der Hangabtriebskraft kompensieren. Dafür bräuchte es einen Haftreibungskoeffizient von >= 2 und das ist machbar, wenn weiche und vorgewärmte Reifen zum Einsatz kommen.
Beweis dafür ist die enorme Brems-Verzögerung, die ein F1-Wagen auch bei niedriger Geschwindigkeit (also ohne Abtriebskräfte) erreicht:
https://www.auto-motor-und-sport.de/formel-1/f1-technik-video-bremsen-von-100-km-h-auf-null-in-15-metern/
Das ist eine Verzögerung von ca. 2,5 g und bedingt einen Reibungskoeffizient von mindestens 2,5.
Dass normale PKW-Reifen eher bei 0,9 liegen, hängt mit der härteren Gummimischung zusammen. Die sollen ja nicht nur ein halbes Rennen lang halten, sondern einige zehntausend Kilometer.
Ein Formel 1 Auto ist in der Lage ab 130 km/h an der Decke zu fahren - man müsste eine relativ lange Röhre bauen mit Anlauf- und Auslauf- sowie max. Beschleunigungsstrecke ich schätze mal 15 - 20 km wären einiger massen sicher - dann könnte der Flitzer kopfüber fahren.
Wenn man den Anpressdruck einrechnet kann ein F1-Wagen theoretisch kopfüber an der Decke fahren (der Anpressdruck ist ~2.5 mal so gross wie das Gewicht des Fahrzeugs inkl. Fahrer...) - vorausgesetzt er hält die entsprechende Geschwindigkeit.
100% Steigung sind zudem "nur" 45° Neigung ;)
Das mit kopfüber fahren ist allerdings technisch gesehen nicht möglich, da der Motor nach ca. 20 Sekunden eingehen würde, Stichwort: Ölverlust
ich wusste das 100% nur 45 Grad sind. danke für deine antwort 😁
Ich bin dumm, ich bin von 90° ausgegangen, das ist der Trick!
Auch was dazugelernt.
AHAHA ANTWORT GEÄNDERT AMAMAMAMAMA
Weil du nicht geschrieben hat, wie lang diese Steigung ist, und mit welcher Geschwindigkeit die Steigung befahren wird, kann die allgemeine Antwort nur lauten: Du kannst mit jedem Auto eine Steigung von 45° überwinden.
Hallo ja das Formel1 Auto kann die Steigung übewinden.Schönen Tag lg Klose11