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Rennstreckenkurve: Berechnung der Kräfte
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:17 Mo 25.04.2011
Autor: gotoxy86

Aufgabe
Masse des Rennwagens: m=2000kg
Einfahrgeschwindigkeit inder Kurve: [mm] v=70\bruch{m}{s} [/mm]
(ist das denn jetzt auch die Bahngeschwindigkeit?)
Radius der Kurve: [mm] R_a=500m [/mm]
Neigung der Kurve: [mm] \alpha=21° [/mm]
Reibungskoeffizienten: [mm] \mu=0,5 [/mm]
ges.: [mm] F_g;F_z;F_{res};F_n;F_t [/mm]




[mm] F_g=mg=20kN [/mm]

[mm] F_z=\bruch{mv^2}{r}=19.6kN [/mm]

[mm] F_{res}=\wurzel{(F_g)^2+(F_z)^2}=28kN [/mm]

[mm] \tan\beta=\bruch{F_g}{F_z}=46° [/mm]
[mm] \gamma=\alpha+\beta=67° [/mm]
[mm] F_n=sin(\gamma)F_{res}=25.7kN [/mm]

[mm] F_t=\wurzel{(F_{res})^2-(F_n)^2}=11,13kN [/mm]


Ist das Richtig?


Für welche Geschwindigkeit (v oder ist doch [mm] \omega [/mm] gemeint?) verschwindet die Tangentialkraft [mm] (F_t)? [/mm]

Bei welcher Gewchwindigleit (v oder [mm] \omega?) [/mm] fliegt der Wagen aus der Kurve?


Bei den letzten beiden Aufgaben versteht ich nicht, was die da von mir wissen wollen.



Und diese Frage steht auch noch offen, ich hab sie vorhin hier gepostet, aber ich find sie nicht mehr wieder!
Winkelgeschwindkeit: w=d*phi/d*t
oder a=dw/dt
ICh weiß nur, dass ich ableiten soll, aber was, und wie, ich scheck das einfach nicht. Kann mir das jemand ganz genau erklären.
Und bitte nicht sagen, in Wiki steht das doch, tut es, aber ich komme damit nicht klar,es steht da zu hoch für mich geschrieben.

MfG

        
Bezug
Rennstreckenkurve: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:06 Di 26.04.2011
Autor: chrisno


> [mm]F_g=mg=20kN[/mm]

Da hast Du aber zu stark gerundet. In der nächsten Rechnung machst Du das nicht.

>  
> [mm]F_z=\bruch{mv^2}{r}=19.6kN[/mm]

[ok]

>  
> [mm]F_{res}=\wurzel{(F_g)^2+(F_z)^2}=28kN[/mm]

(gerundet)

>  
> [mm]\tan\beta=\bruch{F_g}{F_z}=46°[/mm]

Was soll [mm] $\beta$ [/mm] sein?

>  [mm]\gamma=\alpha+\beta=67°[/mm]

Was soll [mm] $\gamma$ [/mm] sein?

>  [mm]F_n=sin(\gamma)F_{res}=25.7kN[/mm]

Kann ich erst kommentieren, nachdem die Winkel geklärt sind.

>  
> [mm]F_t=\wurzel{(F_{res})^2-(F_n)^2}=11,13kN[/mm]
>  ...
> Für welche Geschwindigkeit (v oder ist doch [mm]\omega[/mm]
> gemeint?) verschwindet die Tangentialkraft [mm](F_t)?[/mm]

Wenn der Wagen in der Kurve parkt, zeigt die Tangentialkraft eher zum Mittelpunkt des Kreisbogens. Wenn der Wagen recht schnell durch die Kurve fährt, zeigt die Tangentialkraft eher nach außen. Dazwischen gibt es eine Geschwindigkeit, bei der sie weder in die eine, noch in die andere Richtung zeigt, weil sie null ist. Du musst also eine Formel aufstellen, die die Tangentalkraft als Funktion von v angiebt. (Du kannst auch [mm] $\omega$ [/mm] nehmen, aber wenn nicht explizit von der Winkelgeschwindigkeit geredet wird, dann ist v gemeint.)

>  
> Bei welcher Gewchwindigleit (v oder [mm]\omega?)[/mm] fliegt der
> Wagen aus der Kurve?

Sobald die Reibung der Reifen auf der Straße nicht mehr ausreicht. Die Tangentialkraft ist dann zu groß.

>  Winkelgeschwindkeit: w=d*phi/d*t

ja

>  oder a=dw/dt

nein, das ist die Winkelbeschleunigung.


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