Massenträgheit und Reibung

Wissenschaft Physik
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Hallo nochmal,

Da war eine Info, dass die max Last auf der Hinterachse nur
das Gesamtgewicht sein kann. Super Ansatz.

Das ist ein Extremfall der im Allgemeinen nicht stimmt, weil die Beschleunigung schon lange vorher ihr Maximum erreicht hat.

a max = (Lo – L1) / h x g

Ich weiß nicht wie du darauf gekommen bist, aber ich glaub nicht, dass das stimmt. Hier steckt ja nicht einmal die Abhängigkeit vom Haftkoeffizienten drin. Und im nachhinein einfach dranmultiplizieren is nicht.

Was hast du gegen meinen Ansatz?

Gruß
Oliver

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Hallo nochmal,

Da war eine Info, dass die max Last auf der Hinterachse nur
das Gesamtgewicht sein kann. Super Ansatz.

Das ist ein Extremfall der im Allgemeinen nicht stimmt, weil
die Beschleunigung schon lange vorher ihr Maximum erreicht
hat.

Da gehe ich voll mit, aber das ist halt auch eine Grenze

a max = (Lo – L1) / h x g

Ich weiß nicht wie du darauf gekommen bist, aber ich glaub
nicht, dass das stimmt. Hier steckt ja nicht einmal die
Abhängigkeit vom Haftkoeffizienten drin. Und im nachhinein
einfach dranmultiplizieren is nicht.

Diese Gleichung zeigt welches amax unabhängig von der Reibung möglich ist. Bei höheren Beschleunigungen überschlägt sich das Fahrzeug nach hinten.

Was hast du gegen meinen Ansatz?

Deine Angaben, Ableitung muß ich mir nochmal ansehen und detailiert an Hand eines Beispiels durchrechnen. Ich glaub wir gehen von verschiednen Randbedingungen aus. Wenn ich einen Erklärungsansatz habe melde ich mich mich nochmal.

Gruß KED

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Hier ist wiedermal der Punkt erreicht, wo eine vernünftige
Diskussion über eine physikalische Frage in Krümelsuchen und
Rechthaberei müdet.

Wenn man eine Lücke in Deiner Argumentation findet ist das also Krümelkacke und Rechthaberei?

Höchste Zeit sich aus der Diskussion zu
verabschieden, zumal das eigentliche Problem schon gelöst
wurde.

Und wo wurde es gelöst?

Für den normalen Fahrbetrieb (Auto hebt nicht ab) stimmt sie
auf jeden Fall!

Und woher willst Du wissen, daß die maximale Beschleunigung (nach der im Eingangsposting gefragt wurde) im normnalen Fahrbetrieb auftritt?

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Da war eine Info, dass die max Last auf der Hinterachse nur
das Gesamtgewicht sein kann.

Und ich habe darauf hingewiesen, daß die Last auf die Hinterachse größer als das Gesamtgewicht wird, wenn die Vorderräder vom Boden abheben. Da dieser Fall im Eigangsposting nicht ausgeschlossen wurde, muß er bei der Beantwortung der Frage berücksichtigt werden.

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Und woher willst Du wissen, daß die maximale Beschleunigung
(nach der im Eingangsposting gefragt wurde) im normnalen
Fahrbetrieb auftritt?

Ich hab noch nie gesehen, dass ein Auto durch zu starkes Beschleunigen zum Überschlag gebracht werden konnte; auch ist mir kein Fall bekannt wo das passiert ist.
Wenn das ginge, dann stell dir doch mal eine Situation in einer Fahrschule bei der ersten Fahrt vor:
„So, Handbremse lösen, den ersten Gang einlegen und diesmal Kupplung gaaaaaaaanz langsam kommen lassen… sonst liegen wir wieder auf dem Dach!“

Naja, bei Motorrädern kann das ja passieren, aber bei Autos ganz sicher nicht.
Davon abgesehen, weißt du doch auch nicht, ob im Falle eines Überschlages die Vorwärtsbeschleuning auch wirklich größer wird.
So what?!

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Ich hab noch nie gesehen, dass ein Auto durch zu starkes
Beschleunigen zum Überschlag gebracht werden konnte; auch ist
mir kein Fall bekannt wo das passiert ist.

Bei Beschleunigungsrennen passiert das häufig. Um das zu verhindern werden am Heck Ausleger angebracht, die dafür sorgen, daß die Hinterräder den Kontakt zum Boden verlieren, wenn die Vorderräder abheben.

Davon abgesehen, weißt du doch auch nicht, ob im Falle eines
Überschlages die Vorwärtsbeschleuning auch wirklich größer
wird.
So what?!

Und Du weißt nicht, daß es nicht so ist. So what?!

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Ich hab noch nie gesehen, dass ein Auto durch zu starkes
Beschleunigen zum Überschlag gebracht werden konnte; auch ist
mir kein Fall bekannt wo das passiert ist.

Bei Beschleunigungsrennen passiert das häufig.

Aha… aber spreche von normalen Autos im Straßenverkehr.

Davon abgesehen, weißt du doch auch nicht, ob im Falle eines
Überschlages die Vorwärtsbeschleuning auch wirklich größer
wird.
So what?!

Und Du weißt nicht, daß es nicht so ist. So what?!

Ich hab das ja auch nicht behauptet, sondern du.

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Aha… aber spreche von normalen Autos im Straßenverkehr.

Dann wäre es sinnvoll gewesen, wenn Du diese Einschränkung bei Deinem Ansatz erwähnt hättest.

Davon abgesehen, weißt du doch auch nicht, ob im Falle eines
Überschlages die Vorwärtsbeschleuning auch wirklich größer
wird.
So what?!

Und Du weißt nicht, daß es nicht so ist. So what?!

Ich hab das ja auch nicht behauptet, sondern du.

Doch das hast Du, indem Du diese Möglichkeit in Deinem Ansatz nicht berücksichtigt und trotzdem behauptet hast, daß er richtig wäre. Ich habe dagegen behauptet, daß die Beschleunigung beim Abheben der Vorderräder größer als die maximale Beschleunigung im stationären Fall wird, weil die Hinterreifen in diesem Moment mit einer Kraft auf den Boden gepreßt werden, die größer als die Gewichtskraft des gesamten Fahrzeuges ist. Das hängt natürlich von der Lage des Schwerpunktes ab, aber wenn der nicht höher als die Hinterachse liegt, sollte das der Fall sein.

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Dann wäre es sinnvoll gewesen, wenn Du diese Einschränkung bei
Deinem Ansatz erwähnt hättest.

Was heißt hier Einschränkung?!.. das ist der Normalfall! Wenn Fahrzeuge durch zu starkes Gasgeben zum Überschlagen gebracht werden können,
dann ist das m.E. ein schwerer Konstruktionsfehler. Das muss ich doch nicht berücksichtigen.
Genauso wie ich nicht berücksichtigt habe, dass der Fahrer ja auf seinem Sitz auf - und ab springen könnte, um die Kraft auf die Straße zu erhöhen. Was ist denn damit?

Doch das hast Du, indem Du diese Möglichkeit in Deinem Ansatz
nicht berücksichtigt und trotzdem behauptet hast, daß er
richtig wäre.

Nochmal, ich behaupte nur, dass mein Ansatz für den Normalfall stimmt.
Wenn die Räder abheben, das Auto ins Schleudern gerät, der Blitz einschlägt … u.s.w. kann es natürlich sein, dass die Beschleunigung für kurze Zeit größer wird.
Wer weiß…

Ich habe dagegen behauptet, daß die

Beschleunigung beim Abheben der Vorderräder größer als die
maximale Beschleunigung im stationären Fall wird, weil die
Hinterreifen in diesem Moment mit einer Kraft auf den Boden
gepreßt werden, die größer als die Gewichtskraft des gesamten
Fahrzeuges ist.

Jetzt musst du nur noch zeigen, dass die größere Kraft, die das Auto dann für kurze Zeit auf die Straße bringen kann auch wirklich zur Beschleunigung in Vorwärtsrichtung
verwendet wird und nicht zur Beschleunigung um die Drehachse beim Vorne hoch gehen.
Aber wie gesagt wäre das ja nicht der Normalfall, sondern nur die Beschleunigung kruz vor einem Crash!
(Man sollte solche Autos wirklich nicht auf den Markt brignen.)

Mein Vorschlag:
Für den stationären Normalfall ist meine Formel auf jeden Fall richtig.
Bei anderen Ausnahmesituationen KANN die Beschleunigung kurzzeitig größer werden… wir wissen es nicht.
Sollen wir es nicht dabei belassen? Das bringt doch nichts mehr.

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Mein Vorschlag:
Für den stationären Normalfall ist meine Formel auf jeden Fall
richtig.

Dann mußt Du in Deinem Ansatz aber noch eine Prüfung der Randbedingungen einbauen. Wenn Du nämlich das Überschlagen des Autos auschließt, weil das mit einem handelsüblichen PKW nicht geht, dann mußt Du auch sicherstellen, daß ein solches Fahrzeug in der Lage ist, die Bedingungen zu erfüllen, die Du mit Deinem Ansatz berechnest. Es kann ja durchaus sein, daß im Normalfall nicht einmal das von Dir berechnete Beschleunigungsmaximum erreicht wird.

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Es kann ja durchaus sein, daß im
Normalfall nicht einmal das von Dir berechnete
Beschleunigungsmaximum erreicht wird.

Richtig, die maximale Beschleunigung ist nämlich nur eine reine Fahrzeug-Geometrie und Bodenbeschaffenheit Sache. Ob das Auto diese überhaupt erreicht, hängt letztlich natürlich vom Motor ab. Aber egal welcher Motor drin ist, höher als a_max geht es nicht.

Im ersten Gang - also beim Anfahren - erreichen aber alle Auttos diese maximale Beschleunigung, was man daran erkennt, dass man die Reifen zum Durchdrehen bringen kann. Dann nämlich hat man den Punkt der maximalen Beschleunigung (= maximal mögliche Kraftübertragung) überschritten.
Deshalb haben Formel-1-Renner ja auch die Schlupfkontrolle, die das Durchdrehen verhindert, so dass Schumi mit a_max loszischen kann.

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Was hast du gegen meinen Ansatz?

Gruß
Oliver

Also, durch Vergleich und Nachrechung unserer Ansätze komme ich zu einer guten Ergänzung der Beiden.
Deine Ableitung konnte ich verwenden nachdem ich für F1 die Summe aus (Aufstandskraft + Kraft aus Achslastverlagerung) eingesetzt habe. Eine Zunahme der Hinterachslast mit einer entsprechenden Entlastung der Vorderachse entsteht bei jeder Beschleunigung ( konstant oder veränderlich) durch die Massenträgheit mit dem Hebelarm h.
Die Gleichungen aus dem gewählten Drehpunkt in Höhe h über der Vorderachse liefert mir dann die Kraft aus Achslastverlagerung aus der Variablen µ (Reibwert )

Mein Ansatz aus dem Drehpunkt im Aufstandspunkt der Vorderachse ergibt die auftretende Beschleunigung wenn ich die mit Deiner Ableitung gefundene zusätzliche Heck Achslast Fzus einsetze.
a = (Fzus x L) / (m x h)

Wenn ich reale Pkw Verhältnisse durchrechne, ergibt sich, dass bei üblichen Reibwerten die Rutschgrenze erreicht wird bevor die Achslastverlagerung kritische Werte annimmt. Diese können ev bei Sonderfahrzeugen oder Baumaschinen auftreten.
Wenn sich jemand dafür interessiert, kann ich ein Rechenbeispiel nachliefern.

Ich glaube mit dieser Verknüpfung unserer Ansätze kannst Du leben.

Gruß KED

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Deine Ableitung konnte ich verwenden nachdem ich für F1 die
Summe aus (Aufstandskraft + Kraft aus Achslastverlagerung)
eingesetzt habe.

Dann hast du meine Ableitung nicht verstanden, denn in F1 stecken schon alle Kräfte drin, die beim Beschleunigen wirken. Wenn du jetzt nochmal Kräfte dazu addierst, wird’s falsch. Sorry.