Titel: Verzögerung eines Fahrzeuges mit Reibwert

Wissenschaft Physik
#1

Hallo zusammen,

ich habe ein Problem. IN meiner Prüfung kam folgende Aufgabe.
Ich habe ein Fahrzeug mit einer Masse von m=1600kg. Dieses soll von v=60km/h auf v=0km/h verzögern. Noch gegeben ist der Reibwert von my=0,8.
Ich brauche jetzt die Verzögerung und die Verzögerungszeit. Geht das mit den gegebenen Angaben.

Ich habe versucht, über die Formel Fr (kraft Reibwert) = F * my an die benötigte Kraft zu kommen. Dann habe ich mit F= m * a die Beschleunigung ausgerechnet. Nur frage ich mich jetzt wie ich auf die Zeit komme und vor allem habe ich ja das „v“ gar nicht benutzt. Da es aber angegeben ist denke ich, dass ich das brauche.

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe

#2

Hallo,

ich habe ein Problem. IN meiner Prüfung kam folgende Aufgabe.
Ich habe ein Fahrzeug mit einer Masse von m=1600kg. Dieses
soll von v=60km/h auf v=0km/h verzögern. Noch gegeben ist der
Reibwert von my=0,8.
Ich brauche jetzt die Verzögerung und die Verzögerungszeit.
Geht das mit den gegebenen Angaben.

Da weder Bremsstrecke noch die Bremszeit angegeben sind, wird das Fahrzeug offensichtlich nur durch die Fahrwiderstandskraft gebremst und nicht zusätzlich durch eine Bremse.
Die kin. Energie wird durch Reibunsenergie verbraucht.

Kinetische Energie = Reibungskraft * Weg.

v0 = Anfangsgeschwindigkeit = 16,67 m/s.

(m/2)v0²= G*my*s

s = Bremsweg

my= 0,8

Daraus kannst Du den Bremsweg s errechnen.

v = sqrt(v0²-2a*s)
a = Verzögerung in m/s²

Im Stillstand ist v = 0

v0² = 2a*s
Daraus kannst Du a (m/s²)errechnen.

v = v0 - a*t
Daraus kannst Du t, die Bremszeit bestimmen.

Irrtum vorbehalten.

Gruß:
Manni

#3

Hallo,

ich glaube die Angaben reichen nicht. Ich kann das Fahrzeug mit einer starken Kraft in kurzer Zeit von 60 m/s auf Null bringen und mit einer schwächeren Kraft in längerer Zeit. Also keine eindeutige Lösung, falls das einheitenlose mu so funktioniert, wie Du angibst.

Wenn es sich aber um eine sog. Galilei-Reibung handelt, bei der die Kraft proportional zur Geschwindigkeit ist, wäre die Aufgabe wenigstens prinzipiell lösbar. Dann ist F=mu x v; aber mu wäre nicht mehr einheitenlos. Wenn Du dann die Arbeit als Integral der Kraft über den Weg mit der kinetischen Energie gleichsetzt, kommst Du auf eine lineare Differentialgleichung für v(s). Allerdings mit dem vielleicht verblüffenden Ergebnis, dass der Bremsvorgang auf Null unendlich lange dauert (ist aber auch logisch, weil die Bremskraft mit abnehmender Geschwindigkeit ja auch immer weiter abnimmt). Also nicht wirklich schön für eine Prüfungsaufgabe.

#4

Hallo,

ich glaub Manni hat recht und ich war auf dem falschen Dampfer.

#5

N’abend,
wie wäre es mit Folgendem?
Mit Reibwert ist µ im Sinne des Coulomb-Amonton’schen Reibgesetzes
gemeint.
Da nichts anderes gesagt ist, fährt der Wagen in der Ebene,
also ist FN=FG
m=1600Kg FG~16000N v=16,66 m/s µ= 0,8 FR=µ X FN

konstante Verzögerung

FR=12800 N, da F=m X a ist a= 8m/ss, da v=a X t ist t=2,08s

aus s=1/2att ergibt sich s=17,30 m

der Wagen steht nach 17,30 m in einer Zeit von 2,08 s

Eigentlich hätte man die Geschwindigkeit als Endgeschwindigkeit minus
Anfangsgeschwindigkeit angeben müssen und hätte so für die Beschleunigung einen negativen Wert erhalten, was Verzögerung bedeutet.

#6

Hallo,

ich habe ähnliche Werte:

m=1600Kg FG~16000N v=16,66 m/s µ= 0,8 FR=µ X FN

FR=12800 N, da F=m X a ist a= 8m/ss, da v=a X t ist t=2,08s

a = 7,84 (m/s²)
t = 2,12 (s)
s = 17,7 (m)

Gruß:
Manni

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