Frage von hilfefrage01, 46

HILFE . Physik-Notfall?

Hallo .

Ich schreibe morgen eine Schulaufgabe in Physik über schiefe Ebenen (Energie und Arbeit)' Nun verzweifele ich gerade da ich vieles nicht verstehe . Folgende fragen habe ich bezüglich der schiefen Ebenen: Ich lasse ein Auto welches auf einer höhe steht eine Rampe runterrollen lassen. 1.Welche Auswirkungen auf dem Bremsweg hat es wenn ich die höhe systematisch verändere. 2.Welche Auswirkungen auf dem Bremsweg hat es wenn ich die Rampe verschieden steil mache.Also verkürze. 3.welche Auswirkungen auf dem Bremsweg hat es wenn ich die masse des Autos vergrößere. Bitte nur ernsthafte Antworten . Es wäre wirklich eine seeeeehr große Hilfe wenn ihr meine Fragen beantwortet.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Paguangare, 26

Der Bremsweg des Autos steht in Beziehung zu seiner Geschwindigkeit, die es zum Zeitpunkt der Bremsung hat. Je höher die Geschwindigkeit, umso länger der Bremsweg.

Die Geschwindigkeit, die das Auto am Fuß der Rampe erreicht hat, hängt wiederum davon ab, welche Beschleunigung es durch die Talfahrt erfahren hat und wie lange die Beschleunigung gedauert hat.

Die Beschleunigung ist umso größer, je steiler die Rampe ist. Und die Dauer der Beschleunigung ist umso länger, je länger die Rampe ist.

Außerdem gilt: Je größer die Masse eines Körpers ist, umso mehr Kraft muss aufgewendet werden, um dessen Geschwindigkeit zu ändern.

Den Rest der Gedankenarbeit solltest du selbst vollbringen, um die dir gestellten Fragen zu beantworten.

Kommentar von hilfefrage01 ,

Also  :  
1. Wenn ich die höhe verändere so wir dann auch der Neigungswinkel vergrößert und die Rampe wird steil . -> Der Bremsweg wird länger 
2.Wenn ich die Rampe steil mache , wir der Bremsweg länger
3.Wenn ich die masse verändere dann wird der Bremsweg kürzer

 so habe ich es nun aufgefasst . Bin mir jedoch nicht sicher

Kommentar von Paguangare ,

Den Punkt mit der steileren Rampe sehe ich genauso wie du.

Mir ist noch nicht ganz klar, wie der Begriff "Höhe" in der Aufgabenstellung gemeint ist. Wenn man sich eine Rampe als ein Bauteil mit einer gegebenen Länge vorstellt, dann ist die Höhenverstellung identisch mit einer Veränderung der Steilheit.

Ob also die Position des Autos auf der Rampe (ganz oben auf der Rampe oder in der Mitte der Rampe) gemeint ist, oder ob mit der konstanten Rampenlänge die horizontale Rampenlänge und nicht ihre Fahrbahnlänge gemeint ist, weiß ich nicht.

Auf jeden Fall gilt: Je höher, umso schneller.

Bei der Masse bin ich mir nicht sicher, wie sie sich auf den Bremsweg auswirkt, also ob ein leichteres Auto bei einem Experiment mit einer gegebenen Rampe nach einer kürzeren Strecke wieder zum Stehen käme als ein schwereres Auto. Hier wirken ja auch noch weitere Kräfte, z.B. die Reibung der Reifen auf dem Untergrund und der Luftwiderstand.

Kommentar von hilfefrage01 ,

ich schicke dir mal eine skizze fürs verständnis

Kommentar von hilfefrage01 ,

Vielen dank für deine Hilfe :D

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 21

Verständnis Gegenfrage: Bezieht sich der Bremsweg auf einer Strecke unterhalb der Rampe, also auf gerader Ebene?
Dann sollte sich, Reibungskräfte ausgeklammert, nur die Höhe auf den Bremsweg auswirken, da die Schwerkraft eine konservative Kraft ist.
Die potentielle Energiedifferenz ist m*g*Δh, und das sollte unter o.g. Voraussetzung zu einem zur Höhe proportionalen Bremsweg führen, denn der ist annähernd proportional zur kinetischen Energie des Wagens zu Beginn der Bremse, weil die Bremskraft in etwa eine Konstante ist.
In praxi wird wegen der Reibungsverluste eine steilere Rampe zu einem etwas längeren Bremsweg führen.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 17

Ach, sorry, eins hatte ich vergessen: selbstverständlich wirkt sich die Masse des Autos ebenso linear aus den Bremsweg aus, es sei denn, in das schwerere Auto werden auch stärkere Bremsen eingebaut.

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