Kann ein Formel 1 Auto 100% Steigung überwinden?

7 Antworten

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> 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.


mgmbeatzz 
Beitragsersteller
 11.04.2018, 10:18

dankeschön 👍🏻👍🏻👍🏻

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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 ;)


KevinIderIechte  10.04.2018, 11:49

Ich bin dumm, ich bin von 90° ausgegangen, das ist der Trick!

Auch was dazugelernt.

AHAHA ANTWORT GEÄNDERT AMAMAMAMAMA

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mgmbeatzz 
Beitragsersteller
 10.04.2018, 12:17

ich wusste das 100% nur 45 Grad sind. danke für deine antwort 😁

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genius07  15.05.2018, 10:26

Das mit kopfüber fahren ist allerdings technisch gesehen nicht möglich, da der Motor nach ca. 20 Sekunden eingehen würde, Stichwort: Ölverlust

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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