Physik Aufgabe Hilfe?s?
Hallo, ich muss eine Hausaufgabe machen und verstehe es gar nicht 😅
die Aufgabe lautet:
ein Auto durchfährt mit der Geschwindigkeit v bei Glatteis eine überhöhte Kurve . Kann das Auto durch die Kurve kommen ohne zu schleudern ? Dann gibt es noch diesen Wert 0,2
2 Antworten
Ich habe mir die Aufgabe mal gründlich angesehen.
Gleichgewichtsbedingung:Die Summe aller Kräfte in eine Richtung ist zu jedem Zeitpunkt gleich NULL.
bei einer überhöhten Kurve,handelt es sich um eine schiefe Ebene.
Hier kann man die Überlagerung von 2 Kräften anwenden.
1) die Gewichtskraft Fg=m*g
2) die Fliehkraft Fz=m*v²/r=m*w²*r liegt parallel zum Untergrund
siehe Physik-Formelbuch
Fh=Fg*h/l=Fg*sin(a) ist die Hangabtriebskraft,liegt parallel zur Ebene
Fn=Fg*b/l=Fg*cos(a) ist die Normalkraft,steht senkret auf der Ebene
Hinweis:Fz und Fg bilden einen 90° Winkel
nun eine Zeichnung machen
1 Schritt Fn=Fg*cos(a) und Fh=Fg*sin(a) berechnen
2 Schritt die Kraftvektoren Fn und Fh einzeichnen
nun eine 2.te Zeichnung machen mit der Fliehkraft Fz
aus der Zeichnung sieht man,daß der Winkel zwischen der Normalkraft Fn und der Fliehkraft Fz (b)=90°-(a) ist Hier ist (a) der Winkel der schiefen Ebene
1) nun die Fliehkraft Fz in die Komponenten Fp und Fnz zerlegen
2) dann Fp,Fnz ,Fh überlagern
Fnges=Fn+Fnz Fnges=gesamte Normalkraft aus der Gewichtskraft Fg und der Fliehkraft Fz
mit sin(b)=Gk/Hy=Fp/Fz ergibt Fp=sin(b)*Fz mit (b)=90°-(a)
Fp liegt parallel zur Ebene und zeigt nach oben,entgegen der Hangabtriebskraft Fh
Fr=Fnges*µ mit µ=0,2 ist die Reibkraft ,liegt parallel zur Ebene und zeigt in Richtung von Fh
nun wieder eine Zeichnung machen und die Kräfte an der Masse des Autos antragen
Fp,Fnges,Fh und Fr
nun die Gleichgewichtsbedingung anschreiben
Fp-Fh-Fr=0
Fp=Fh+Fr mit Fh=Fg*sin(a) und Fr=Fnges*µ
Fp=Fg*sin(a)+Fnges*0,2 mit Fp=Fz*sin(90°-(a))
Fz*sin(90°-a)=Fg*sin(a)+(Fz*cos(90°-a)+Fg*cos(a))*0,2
ist nun Fp=(Fz*sin(90°-a))>Fg*sin(a)..... so fliegt das Auto aus der Kurve
Unbekannt ist:
1) Radius der Kurve
2) Winkel der Steilkurve
3) Geschwindigkeit V des Autos
Es kommt darauf an,wie diese daten sind,ob das Auto rausfliegt oder nicht.
Prüfe auf Rechen- u. Tippfehler und mache auf jeden Fall Zeichnungen,die diesen Sachverhalt wieder geben.
Wenn die Kurve überhöht ist,dann ja.
siehe Physik-Formelbuch,was man privat in jedem Buchladen bekommt.
Zentrifugalkraft Fz=m*v²/r=m*w²*r
Solange Fz senkrecht auf die Fahrbahn wirkt,passiert nix.
Wenn nicht,dann tritt eine Querkraft auf
1) Mach eine Zeichnung,mit einer Schräge und einer Masse m
2) trage die Kräfte ein,die da wirken
Fg=m*g Gewichtskraft zeigt senkrecht nach unten
Fz=Fliehkraft liegt waagerecht zur Erdoberfläche
Ft=Tangentialkraft liegt parallel zur Fahrbahn
Fn=Normalkraft steht senkrecht auf der Fahrbahn
es gilt dann Ft=Fn*µ
ist nun Ft>Fn*µ dann fliegt das Auto aus der Kurve.