Wieso hebt sich Gewichtskraft und Normalkraft in dieser Situation auf?
Hallo zusammen
Bin an einer Aufgabe, in der ein Fahrzeug auf einer Strasse (horizontaler Weg) eine Vollbremsung macht.
Kräfte welche auf das Fahrzeug wirken: FG (m * g), FN (=FG, da horizontale Ebene) und FR (genauer gesagt Gleitreibung)
Soweit verständlich:
F(resultierend) = FR + FN + FG
Gemäss Buch steht: FN + FG sind rechtwinklig zur resultierenden Kraft
stehen. Diese beiden Kräfte heben sich gegenseitig auf.
Dann wäre: F(resultierend) = FR
Wieso ist das so?
Ich dachte bei einer horizontaler Ebene ist FG = FN, jedoch wirkt FG ja trotzdem (m*g)
Für mich wäre F(resultierend) = FG + FR
Oder habe ich etwas missverstanden in der Dynamik?
Lieber Gruss
3 Antworten
FG und FN haben mit dem Abbremsen nichts zu tun auf gerader Ebene. Dass sie sich aufheben sorgt nur dafür, dass das Fahrzeug nicht abhebt oder im Erdboden verschwindet. Die Darstellung ist korrekt aber verwirrend. Du könntest auch noch Kräfte aus Luftdruck einzeichnen, die sich auch aufheben oder zu vernachlässigen sind.
Ah sehr gut erklärt. Vielen Dank SevenofNein. Gebe dir die "hilfreichste Antwort".
Wenn FG nicht aufgehoben wird dann würde dein Auto nach unten beschleunigen. Und im Boden verschwinden. Was ja nicht geht. Deswegen drückt ja der Boden mit eder gleichen Kraft zurück.
FG ist natürlich in der Haftreibung noch mit drinnen. Je grösser FG ist desto schwieriger wird es die Haftreibung zu überwinden.
Das interessiert aber bei einem bremsenden Auto nur bedingt. Da die Reibung ja an den Bremsen stattfindet das ist Fr in dem falle. Plus natürlich die Rollreibung der räder die noch mit abgezogen wird. Und wenn die gleitreibung der bremsen die Haftreibung der räder überschreitet blockieren diese und wir haben gleitreibung der räder die nur noch bremsend wirkt.
Mit den Formeln kenne ich mich leider nicht aus. Ich habe nur ein verständnis der Prinzipien.
FG und FN sind quasi 2 Seiten der medallie.
Hier ein Gedankenspiel dazu:
Sagen wir wie stehen beide voreinander und haben jeweils eine Hand direkt vor der anderen. Mit 10cm Abstand.
Nun bewege ich meine Hand in Richtung deiner Hand. Dazu wende ich eine Kraft auf. Diese nennen wir jetzt Mal Fg.
Wenn meine Hand deine berührt wird sie natürlich weggeschoben. Nun nehmen wir an das die Regel ist das deine Hand nicht weggeschoben werden darf.
Das bedeutet du musst eine Kraft aufwenden die genauso groß ist wie meine Kraft damit deine Hand nicht weggeschoben wird sondern an ort und Stelle bleibt. Die Kraft die du aufwendest wäre Fn.
Nun applizieren wir das auf unser Auto:
Nehmen wir an das Auto ist 1cm über den Boden. Fg entsteht ja durch die Gravitation. Das Auto bewegt sich nun Richtung Boden.
Nun berührt das Auto den Boden wie ich deine Hand berührt habe. Nun muss der Boden. Genauso wie du. Eine Kraft aufbringen die genauso groß ist wie Fg um das Auto daran zu hindern sich weiter zu bewegen. Diese Kraft ist FN.
Da der Boden sich nicht wegbewegen kann. Ist er in Gegensatz zu dir quasi gezwungen diese Gegenkraft aufzubringen.
Und genau deswegen heben sich die Kräfte auf. Weil der Boden das Auto daran hindert sich weiter in Richtung Erdkern zu bewegen.
da das Auto sich im Stand weder aufwärts noch abwärts bewegt, müssen sich die vertikalen Kraftkomponenten wohl oder übel zu null addieren. Fn ist eigentlich eine elektromagnetische Kraft zwischen Rädern und Straße, die beim Absetzen des Autos so lange wächst, bis sie gleich -Fg ist.
Wow danke FouLou für die sehr ausführliche Antwort. Hier ist also der Moment des Bremsens gefragt, verstehe!
Du schreibst:
FG ist natürlich in der Haftreibung noch mit drinnen. Je grösser FG ist desto schwieriger wird es die Haftreibung zu überwinden.
Kann man es auch so interpretieren:
Das heisst rein theoretisch wäre FN ebenfalls in der Formel, da die Formel für Haftreibung: FN * müh ist, und in FN ist ebenfalls FG ja auch drin.
Deshalb heben sich die beiden Kräfte auf?