Grundgleichung der Mechanik - Bremskraft
Hey Leute,
ich bin echt am verzweifeln. Ich hab schon ettliche Rechenwege ausprobiert, im Internet nach Lösungen gesucht und in Büchern geschaut. Aber ich komme einfach nicht weiter. Ich hoffe, dass ihr mir weiterhelfen könnt. Ich weiß echt nicht weiter, in Physik war ich noch nie ne Leuchte. Danke schonmal im vorraus! :)
Hier die Aufgabe: Das Auto fährt mit 72km/h gegen eine Mauer. Als Bremsweg für den angeschnallten Insassen (70kg), zählt die Länge der Knautschzone des Autos von 0,5m. Brechne die Bremskraft. Gehe dabei von einer gleichmäßig verzögerten Bewegung aus. [28kN]
2 Antworten
Die Aufgabenstellung kannst du mit folgenden Gleichungen lösen (Einheiten in eckigen Klammern "[ ]"):
(1) Bremskraft "F", Masse "m" und Beschleunigung "a" (hier Abbremsung bzw. negative Beschleunigung):
- F [N] = m [kg] x a [m/s²]
(2) Bremsweg "s", Beschleunigung "a"(hier Abbremsung bzw. negative Beschleunigung) und Bremszeit "t":
- s [m] = 1/2 x a [m/s²] x (t [s])²
- Bei gleichmäßiger bzw. konstanter Beschleunigung "a", gilt a [m/s²] = (delta v [m/s]) / (delta t [s]), mit delta v = Endgeschwindigkeit (0 m/s) - Anfangsgeschwingigkeit (72 km/h = - 72 / 3,6 = - 20 [m/s]) und delta t = Bremszeit (unbekannte Größe)
- Einsetzen von a [m/s²] = (delta v [m/s]) / (delta t [s]): s = 1/2 x (delta v / (delta t) x t² = 1/2 (delta v) x t
- Auflösen nach der unbekannten Größe "t": t [s] = s [m] x 2 / (delta v [m/s]) = 0,5 m x 2 / (-20 [m/s]) = 0,05 [s]
(3): Bestimmung von "a":
- a [m/s²] = (delta v [m/s]) / (delta t [s]) = -20 [m/s] / 0,05 [s] = - 400 [m/s²]
(4): Bestimmung von "F":
- F [N] = m [kg] x a [m/s²] = 70 [kg] x (-400 [m/s²]) = - 28.000 [N] bzw. - 28 [kN]
Hoffe das war ein bischen hilfreich.
Gutes Gelingen.
LG.
Ich weis es ist schon lange her, dass der Beitrag gestellt und beantwortet wurde, aber trotzdem eine frage. Warum kommt bei 2. 0,05 und nicht -0,05 raus. Hoffe es wird geantwortet
Ergänzung zu meiner Anwort:
Umrechnung der Geschwindigkeit von der Einheit [km/h] in die Einheit [m/s]:
- 1 [km] = 1.000 [m]
- 1 [h] = 3.600 [s]
- Zusammen: 1 [km] / [h] = 1.000 / 3.600 = 1 / 3,6 [m/s]
- In deinem Beispiel -72 km/h = -72 / 3,6 = -20 m/s
Beste Grüße.
Wow! Danke erstmal, das du dir die Mühe gemacht hast mir das alles hier so ausführlich zu schreiben! :) Ich glaub, ich habs jetzt raus. Du hast mir sehr weitergeholfen! Liebe Grüße! :)