Geschwindkeit berechnen wie (geht das überhaupt)?
Hallo zusammen
Es geht um eine Mausefalle. Ich hab die Spannenergie ausgerechnet. Es geht halt um ein Mausefallenauto. Kann ich jetzt ausrechnen (mit der Spannenergie) wie schnell die Falle zuklappen wird wenn der Radius verschieden ist? Wenn nicht gibt noch andere wege die Geschwindkeit herauszufinden?
Danke!
6 Antworten
Ja, es ist möglich, die Geschwindigkeit einer Mausefalle aus der Spannenergie und dem Radius der Falle zu berechnen. Dazu kann man die Formel für die kinetische Energie verwenden, die sich aus der halben Masse des Autos und der Geschwindigkeit zum Zeitpunkt der Kollision ergibt. Die kinetische Energie ist proportional zur Spannenergie und kann daher dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit zu berechnen.
Die genaue Formel sieht wie folgt aus:
Geschwindigkeit = Wurzel aus (2 * Spannenergie / Masse)
Wenn der Radius der Falle variiert, wird sich auch die Spannenergie ändern, da sie proportional zum Radius ist. Wenn der Radius größer wird, wird die Spannenergie größer und die Falle wird schneller zuklappen. Wenn der Radius kleiner wird, wird die Spannenergie kleiner und die Falle wird langsamer zuklappen.
Wenn du die Geschwindigkeit der Mausefalle berechnen möchten, musst du also zunächst die Spannenergie und die Masse des Autos kennen. Du kannst dann die oben genannte Formel verwenden, um die Geschwindigkeit zu berechnen.
E_k = 0.5 * m * v^2
nicht ganz einfach, du brauchst hier eine Winkelgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit der Drehung, die ist erstmal unabhängig vom Radius.
über den Radius und damit den Kreisbogen berechnest du du dann die Geschwindigkeit des Metallstücks.
willst du wissen, wie schnell du damit etwas antreiben kannst, kannst du über die Energieerhaltung gehen, das wäre die hier schon genannte kinetische Energie.
der Radius bewirkt nur einen Hebeleffekt, aber wir wissen ja Kraft mal weg ist konstant. Nur bekommt man. Ein kleinerer Kraft und längeren Weg eine bessere Übertragung auf die Räder!
Danke! Aber wie kriege ich die Winkelgeschwindigkeit?
Das hier in ein paar Zeilen (oder Seiten) zu erläutern ist nicht so leicht. Das hängt dann auch von der Masse und der Verteilung von der Masse auf den Bügel ab.
hier findest du was zur Winkelgeschwindigkeit:
was genau ist dein Ziel bei der Berechnung. Welche Geschwindigkeit das äußerste Ende der Falle erreicht? Welche Kraft das Ende ausübt (würde ich über einen Kraftmesser oder über eine Masse, mit der Du’s ins Gleichgewicht bringst) bestimmen.
Für die Winkelgeschwindigkeit brauchst du eine Zeit und den überstrichenen Winkel. Die Zeit kannst Du z.B mit einer akustischen Stoppuhr ermitteln. (z.B. Mit der Gratisapp Phyphox)
wie gesagt, es wäre interessant, zu wissen wo du genau hinwillst!?
Ich baue ja ein Mausefallenauto und will wissen, wie schnell die Mausefalle zugeht bei verschiedenen Radien um das eine gute Geschwindigkeit für das gesamte Fahrzeug zu berrechnen
Da hilft Rechnen vermutlich nix, sondern nur probieren.
wie kommt die Kraft auf die Achse und wie groß sind die Räder, wie gut ist der Grip, ist die Kraft zu groß drehen die Räder durch! Wie dick ist die Achse…
ich würde versuchen den Mausefallenhebel verstellbar zu gestalten und den Rädern eine gute Reibung zu verpassen ( Luftballon, Gummi, Heißkleber,…)
je größer die Räder desto kürzer kannst du den Hebel gestalten!
viel Erfolg
Um die Geschwindigeit zu berechnen, mußt du im Grunde den Antriebsstrang (Feder + Achsübersetzung) rechnen und die Fahrdynamik (Beschleunigung) berücksichtigen . . . und auch die nicht zu vernachlässigenden Reibungseffekte. Das ist ein sehr interessantes Thema,welchs hier recht oft auftaucht. Im Netz gibts auch viele Beiträge, auch bei Wikupedia
Ist das jetzt für das ganze Fahrzeug oder nur die Feder der Mausefalle? Und danke für die Antwort!
.Zu Beginn der Bügelbewegung haben wir noch eine recht ordentliche Kraftübertragung aber die wird immer schlechter. DS sieht man gut am Bild von Wikipedia. Probiere mal in das Wiki Bild die seilkräfte einzuzeichnen, dann wird das deutlicher. Überlege auch mal, was es bedeutet, einen „Rennwagen“ oder einen „Cruiser“ zu bauen. Das „Getriebe“ ist dann der Durchmesser der Antriebsachse. Das Seil wickelt bei dünner Achse anders ab als bei einer dicker…
Bewegungsenergie= 1/2 Masse x Geschwindigkeit zum Quadrat
m: Masse
v: Geschwindigkeit
Soll ich für die Kinetische Energie einfach die Spannenergie einseitzen?