Wieviel Kraft brauch ich um ein Objekt auf einer konstanten Geschwindigkeit zu halten?

8 Antworten

Also wie kann ich berechen wie viel Kraft. z.B. ein Auto mit der Masse
m=1000kg um seine Geschwindigkeit konstant auf z.B. 10m/s zu halten.

Exakt genau so viel wie die Reibung ist, der das Auto unterliegt, insbesondere Rollreibung und Luftwiderstand. Und das kann sehr unterschiedlich sein.Vielleicht ist das auch eine Fangfrage, wahrscheinlich sogar.

Die Formel fuer Kraft lautet ja F=m*a

Genau genommen F⃗=m⋅a⃗ (sorry, der Vektor-Pfeil über dem F ist schlecht zu erkennen), denn die Kraft ist wie die Beschleunigung und übrigens auch die Geschwindigkeit eine gerichtete Größe. Wenn ich mit gleich bleibender Schnelligkeit v=|v⃗| eine Kurve fahre, ist meine Geschwindigkeit zwar Betragsmäßig konstant, aber nicht richtungsmäßig, und deshalb brauche ich eine Kraft, um mich in der Kurve zu halten, die sog. Zentripetalkraft.

Im Übrigen muss es wirklich streng genommen F⃗_{res}=m⋅a⃗ heißen (an der Tafel oder in LaTeX stünde das jetzt als Index unten), wobei das "res" für "resultierend" steht. Das ist die Kraft, die übrigbleibt, wenn man sämtliche auf einen Körper wirkenden Kräfte vektoriell addiert. Du kannst ja auch z.B. eine auf einem Tisch stehende Feder (die etwa in einer Küchenwaage eingebaut ist) zusammendrücken, ohne dass die beschleunigt. Sie wird sich nur verkürzen und dabei eine Gegenkraft ausüben, und von unten drückt der Tisch.

Da hilft Dir eine allgemeine Formel so wenig weiter wie bei der Bestimmung des Krümmungswinkels eines Baumstammes bei gegebener Windstärke.

Die erforderliche Kraft zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Geschwindigkeit in der Ebene ergibt sich aus allen Widerständen, die der Bewegung des Autos entgegen wirken, v.a. der Rollreibung zwischen Straße und Reifen (a), der Lagerreibung der Radachsen (b) und der Luftreibung am Fahrzeug (c). Die Widerstände a und b wachsen mit der Geschwindigkeit, der Widerstand c wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Ohne Reibungswiderstand ist die Kraft null.

Du hast das richtig erkannt. Wenn man nur die Formel berücksichtigt, ist die Beschleunigung Null und damit auch die Kraft. Deshalb gilt auch der Grundsatz, dass auf einen Körper, der sich gleichmäßig bewegt, keine Kräfte wirken oder die Summe aller Kräfte gleich Null ist.

Wenn man allerdings Luft- und Reibungswiderstand mit einbezieht, dann gilt, dass diese bremsenden Kräfte exakt gleich groß sind, wie die Antriebskraft, damit die Summe aller Kräfte zu Null wird und die Geschwindigkleit damit konstant bleibt.

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