Fahrzeugfederung / Gekoppelte Schingung
Von: , Frage gestellt am Fr, 1. Dez 2000
Liebe Physiker und Physikerinnen!
Ich habe zwei Probleme zu lösen, bei denen ich mir mit der Lösung sehr unsicher bin.
Es wäre schön, wenn ihr meine Lösungen überprüfen würdet.
1.) Ein Fahrzeug wiegt M=850 kg mit Fahrer, und schwingt ohne Stoßdämpfer mit einer Frequenz von f=2 Hz. Alle vier Räder besitzen gleiche Aufhängungen, und die Masse und der Radius der Räder sei vernachlässigbar.
a) Welche Federkonstante besitzt jede Radaufhängung?
Meine Idee:
k= (1/4M) * 4pi^2 * f^2
k=33556 N/m (Ist das Ergebnis und vor allem die Formel richtig?)
b) Welche Dämpfungskonstante müssen die einzelnen Stoßdämpfer besitzen, damit das Auto möglichst ruhig fährt? (Aperiodischer Grenzfall)
Hier würde ich mich über Lösungsansätze freuen!
2.) Eine Masse m1 ist durch eine Feder der Federkonstante k1 aufgehängt. An dieser Masse ist wiederum eine zweite Masse m2 durch eine Feder der Federkonstante k2 aufgehängt. Die Federn haben keine Ruhelänge.
a) Stelle die Bewegungsgelichungen der Masse auf.
Meine Idee:
m1+m2=M; a=Beschleunigung also x zwei Punkt; x1/2: Auslenkung aus Ruhelage
Für m=1
m1 * a1 + M * g -k1 * (-x1)=0
Für m=2
m2 * a2 + M * g + (k1+k2)*(-x2)=0
Stimmt das? Vor allem die Vorzeichen?
b) Berechnen Sie die Gleichgewichtspositionen der Massen! (spezielle Lösung von a)
Idee: Masse sind im gleichgewicht, wenn gilt a=0
Für m=1
x1= (M*g)/k1
Für m=2
x2= (M*g)/(k1+k2) + (M*g)/k1
Ich würde mich über Antworten, Hinweise und Kritik von Euch sehr freuen.
Vielen Dank und schönes (vielleicht etwas winterliches) Wochenende
Lasse