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Frage zum Ausrollvesuch

Themenstarteram 21. Mai 2014 um 11:50

Hallo,

ich muss 2 Beiwerte aus dem Ausrollversuch bestimmen. Das ist auch kein Problem. Jedoch habe ich eine Frage zu den Messwerten:

Verzögerung bei 110km/h: 0,179m/s²

Verzögerung bei 60km/h: 0,315m/s²

Warum ist die Verzögerung bei 110km/h geringer als bei 60km/h? Müsste diese nicht höher sein weil dort der Luftwiderstand höher ist? Oder habe ich mir hier was falsch aufgeschrieben, das gibt für mich kein Sinn :confused:

18 Antworten

Ich kann dir mit einem Geschwindigkeitsverlauf weiter helfen.

Da stimmt in der Tat etwas nicht.

Die Rollwiderstandskraft ist von der Geschwindigkeit unabhängig (jedenfalls für "Schulaufgaben" und auch für praktische Zwecke hinreichend genau insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten [>20km/h]).

Vernachlässigt man den Luftwiderstand, dann bleibt die Beschleunigung konstant (negativ = Bremsung). Formel F=m*a

F=resultierende Bremskraft=FL+FR mit FL=Bremskraft durch Luftwiderstand und FR=Bremskraft durch Rollwiderstand

FL wird mit geringerer Geschwindigkeit immer geringer. Daher wird die gesamte Bremskraft ebenfalls geringer. Aufgrund von F=m*a wird also auch die Beschleunigung im Absolutbetrag (es ist ja eine Bremsung, also negative Beschleunigung) immer geringer.

 

Vielleicht beziehen sich die beiden Aufgaben ja nicht auf das gleiche Fahrzeug. Dann wäre es kein Widerspruch. Also z.B. bei der Aufgabe mit 60km/h ein LKW, bei 110km/h ein PKW.

Messfehler!

Zitat:

Original geschrieben von ExStarlet

Vielleicht beziehen sich die beiden Aufgaben ja nicht auf das gleiche Fahrzeug. Dann wäre es kein Widerspruch. Also z.B. bei der Aufgabe mit 60km/h ein LKW, bei 110km/h ein PKW.

Die beiden Messwerte müssen sich auf das gleiche Fahrzeug beziehen, schließlich soll der TE ja zum Ausrollversuch 2 Beiwerte bestimmen (vermutlich einen proportional zu v und einen proportional zu v²) und damit brauchst du 2 Gleichungen um das Gleichungssystem zu lösen.

Ich gehe auch von Messfehler/falsch notiert aus, da man ja auch an Provaiders Diagramm gut erkennt, dass der Gradient der Geschwindigkeit (und damit die Verzögerung) zu niedrigen Geschwindigkeiten hin abnimmt. Noch besser sieht man es eigentlich an der Kurve der Widerstandskraft, die geht kontinuierlich nach unten, F = m*a -> Beschleunigung muss geringer werden.

 

Zitat:

Original geschrieben von Rael_Imperial

Messfehler!

Sieht aus wie eine Rechenaufgabe, ist aber eine Verständnisfrage. :D

Korrekte Antwort: "Diese Daten können so nicht richtig sein."

Themenstarteram 22. Mai 2014 um 21:04

Also die Messwerte sind verdreht :D :cool:

Die größere Verzögerung gehört zur größeren Geschwindigkeit. Hatte mir das falsch notiert.

Sollte nicht so rüber kommen das ihr für mich die Aufgabe löst, sie ist sowieso freiwillig. War eben nur dieses Missverständnis.

Das Diagramm von Provaider bestätigt ja wie ihr gesagt hab das es andersherum sein muss.

Danke für eure Mithilfe!

am 22. Mai 2014 um 22:42

Da wir das nun gelöst haben.....

Quizfrage:

Man schmeißt aus dem Weltraum 1m³ Eisen und 1m³ Federn auf die Erde. Welches von beiden kommt zuerst auf der Erde an?

Keins von beiden!

Zitat:

Original geschrieben von Rael_Imperial

Keins von beiden!

Darauf daß das Eisen komplett verglüht würde ich nicht unbedingt wetten.

Ich bin aber schon sehr gespannt auf Schreckschraubärs Lösung. :D

Gruß Metalhead

Zitat:

Original geschrieben von Schreckschraubaer

Da wir das nun gelöst haben.....

Quizfrage:

Man schmeißt aus dem Weltraum 1m³ Eisen und 1m³ Federn auf die Erde. Welches von beiden kommt zuerst auf der Erde an?

Die Frage ist ohne Zusatzinformationen überhaupt nicht zu beantworten.

Falls die Rede von einer typischen Orbitalsituation ist, Tangential-Geschwindigkeit in der Größenordnung der 1. komischen kosmische Geschwindigkeit, verglüht auch das Eisen in der Atmosphäre. Wobei ein Kubikmeter schon ein ordentlicher Klotz ist, käme auf den Versuch an, ob da was am Stück runter kommt.

Wobei in Form von Ascheresten/Oxiden sowohl die Federn als auch das Eisen irgendwann den Boden erreichen. Dauert halt.

Falls so was wie der Baumgartner-Sprung gemeint ist - relative Tangentialgeschwindigkeit ~ 0, die Höhe genügt aber eigentlich auch nicht den gängigen Kriterien von "Weltraum" - fallen Federn und Eisen bis zum erreichen von Luftschichten mit nennenswerte Dichte synchron, danach werden die Federn stark gebremst, Eisen kommt zuerst unten an. Das Szenario was halt im Physikunterricht in der Schule gezeigt wird, mit der leergepumpten Röhre.

PS: In dem ersten Szenario fehlt noch ein Parameter, nämlich der Eintrittswinkel. Es kann durchaus sei, dass bei zu flachem Winkel es durch mehrfaches Titschen und Abprallen an den dichten Luftschichten es eben nicht zu einem Komplettverglühszenario kommt, die Energie langsam abgebaut wird.

Ach ja: Last not least könnte es sein, dass die Federn auch im Worst Case gar nicht so einem Verglühszenario ausgesetzt wären, weil die Einzelenergie jeder Feder im Verhältnis zum aerodynamischen Querschnitt extrem klein ist. Die aerodynamische Hosenbodenbremse setzt da nur kleine Energiemengen frei.

Zitat:

Original geschrieben von martins42

... 1. komischen Geschwindigkeit, ...

:)

Ansonsten schöne Ausführung, aber ich vermute mal die Antwort ist: gleichzeitig (uups vergessen daß die Erde eine Atmosphäre hat) :D

Gruß Metalhead

Zitat:

Original geschrieben von metalhead79

Zitat:

Original geschrieben von martins42

... 1. komischen Geschwindigkeit, ...

:)

Ansonsten schöne Ausführung, aber ich vermute mal die Antwort ist: gleichzeitig (uups vergessen daß die Erde eine Atmosphäre hat) :D

Gruß Metalhead

"kosmische" natürlich, "kosmisch", nicht "komisch". Aber sicher ein freudscher Verschreiber. :D

am 23. Mai 2014 um 16:40

Na , wir gehen mal von keiner komischen kosmischen Geschwindigkeit aus, sondern lediglich vom freien Fall mit g= 9,81m/s².

Zitat:

Original geschrieben von Schreckschraubaer

Na , wir gehen mal von keiner komischen kosmischen Geschwindigkeit aus, sondern lediglich vom freien Fall mit g= 9,81m/s².

Steht schon oben. Und wenn der Fall von weit genug oben geschieht, einige 1000km, landet man wieder im Verglüh-Szenario. Aber dann stimmt der Ansatz für Beckmesser auch schon wieder nicht, zu simpel, weil g keine echte Konstante ist.

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