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 ;)
Ich bin dumm, ich bin von 90° ausgegangen, das ist der Trick!
Auch was dazugelernt.
AHAHA ANTWORT GEÄNDERT AMAMAMAMAMA
ich wusste das 100% nur 45 Grad sind. danke für deine antwort 😁
Das mit kopfüber fahren ist allerdings technisch gesehen nicht möglich, da der Motor nach ca. 20 Sekunden eingehen würde, Stichwort: Ölverlust
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