Drehmomente am Auto?
Hilfe
Ich brauche eure Unterstützung bei dieser Physikaufgabe
Eine PKW mit Vorderradantrieb hat eine Masse von 1,546 t und einen Radabstand von 2,71 m. Sein Schwerpunkt liegt ca. 0,6 m über dem Boden und 1,2 m vor der Hinterachse.
Berechne für eine Haftreibungszahl von 0,6 die maximal mögliche Beschleunigen?
3 Antworten
Das Schuljahr hat begonnen und ich kann jetzt wieder wöchentlich meinen Standardspruch loswerden:
Wenn der Schüler etwas nicht versteht, macht er sich eine Skizze oder eine Tabelle. Wäre ich Lehrer, würde ich das jede Stunde erwähnen, bis das auch der letzte Schüler endlich begriffen hat, dass Skizzen hilfreich sind.
Daher die Frage: hast du denn schon eine Skizze gemacht, um dir die Aufgabe bzw. das Problem besser vor Augen führen zu können? Solange man das Problem nicht erkennt, ist eine Lösung nicht möglich.
Ich brauche eure Unterstützung bei dieser Physikaufgabe
Die gebe ich dir jetzt erstmal, indem ich die Skizze für dich angefertigt habe:
Nun muss ein Gleichungssystem aufgestellt werden:
vertikales Kräftegleichgewicht:
Fv + Fh + Fg = 0
Vorzeichenregelung:
Positiv sind Kräfte von unten nach oben und von links nach rechts. Negativ genau umgekehrt.
Momentengleichgewicht um den Schwerpunkt:
Die Regel für die Vorzeichen bei Drehmomenten lautet: Bei Drehung gegen den Uhrzeigersinn => positives Moment Bei Drehung im Uhrzeigersinn => negatives Moment.
Fa * 0,6 + Fv * 1,51 + Fh * 1,2 = 0 (Einheit Meter habe ich rausgekürzt)
Kraftübertragung durch Reibung:
Fa = μ * Fv
Gewichtskraft:
Fg = m * g
Du hast jetzt vier Unbekannte und 4 Gleichungen. Das ist lösbar.
Am Schluss gilt dann:
a_max = Fa / m
Versuch es mal hier . Interessanterweise ist dort zwar nicht die Rede von Fahrzeugkonzepten sondern Förderbändern, aber exakt die selbe Haftreibungszahl...
Aus den Daten lässt sich die maximal mögliche Beschleunigung nicht errechnen.
Theoretisch sollte das schon gehen. Du hast den Schwerpunkt, und die Haftreibungszahl - höher wird diese sinken und damit keinen weiteren Zuwachs erlauben... Leistung usw. sind da unerheblich. Allerdings klingt das nach Physik in Fortgeschrittenem...