Reibungskraft in zusammenhang mit Zentripetalkraft?
Hallo,
ich bin gerade am Physik lernen. Konkret mache ich ein paar Übungen zur Zentripetalkraft. Eigentlixh verstehe ich das Thema, aber dann bin ich doch auf eine Frage gestoßen. Die Aufgabe besteht aus 2 aufgaben: a) und b). Bei der a bin ich gut durchgekommen und habe auch das richtige ausgerechent. Also hier die Aufgabe:
Ein Radfahrer fährt mit 18km/h durch eine Kurve mit dem Krümmungsradius 40m. Radfahrer und Fahrrad haben zusammen etwa eine Masse von 90kg.
a) Welche Zentripetalkraft muss durch die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn aufgebracht werden, damit der Radfahrer nicht aus der Kurve etragen wird? (Die Aufgabe habe ich wie gesagt verstanden und gelöst)
b) Kann der Radfahrer die Kurve mit einer Geschwindigkeit von 36 km/h durchfahren, wenn die maximale Reibungskraft zwischen fahrbahn und Reifen 200N beträgt?
Hier also meine Frage: Was hat das bitte damit zu tun. ich verstehe nicht was ich 1. mit der Angabe 200N anfangen soll und 2. was das mit der Zentripetalkraft zu tun hat.
Kann mit bitte einer helfen und mich aufklären?
LG
2 Antworten
Die Zentripedalkraft oder Radialkraft muss für eine Kurvenfahrt immer von irgendwas oder irgendjemand aufgebracht werden. Wenn das nicht möglich ist, fliegt man aus der Kurve.
Die norwendige Kraft ist m*v² / r. Die drei Größen sind dir gegeben: Masse 90 kg, Geschwindigkeit 10 m/s und Radius 40 m. daraus erhälst du die notwendige Kraft. Ist sie kleiner als die 200 N, die die Reibung aufbringen kann, schafft man es. Ist die notwendige Kraft größer, schafft man es nicht.
Zuerst rechnest du die Zentrifugalkraft aus, die auf den Radfahrer wirkt und ihn aus der Kurve tragen will. Damit er eben nicht aus der Kurve rutscht, muss dieser Kraft eine mindestens ebenso große Gegenkraft entgegenwirken - die Zentripetalkraft. Das ist in diesem Fall die Reibung der Reifen auf der Fahrbahn.
Wenn du die Zentrifugalkraft bei 36 km/h errechnest, weißt du, ob die 200 N Reibung genug sind.
also das heißt die Zentripetalkraft muss kleiner als die maximale Reibungskraft sein, damit man es schafft?