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Forum "Mechanik" - Bremsdauer auf schiefer Ebene
Bremsdauer auf schiefer Ebene < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Bremsdauer auf schiefer Ebene: Aufgabe 2
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:42 Di 27.01.2015
Autor: MrNobodyGER

Aufgabe 1
Welche Kraft F ist erforderlich, um einen 10t schweren Wagen, auf dem eine 200kg schwere Kiste steht, innerhalb von zwei Minuten die Geschwindigkeit 45km/h zu erteilen, wenn die Reibungszahl [mm] $\mu=0.01$ [/mm] ist? (Lösung: F=2063N)

Aufgabe 2
Auf einer Gefällstrecke [mm] ($\alpha=10^\circ$) [/mm] soll der Wagen so rasch abgebremst werden, dass die Kiste nicht von ihrem Platz wegrutscht [mm] ($\mu=0.25$). [/mm] Welche Bremsdauer ist mindestens erforderlich? (Lösung: [mm] $t_{min}=17.6s$) [/mm]

Hallo zusammen,
wir haben die Aufgaben 1 und 2 von unserem Physik Dozenten bekommen. Mit dazu die in den Klammern angegebene Lösungen.

Nachdem ich Aufgabe 1 gelöst habe, bin ich gerade etwas verzweifelt was die zweite Aufgabe betrifft. Ich bekomme immer auf Zeiten, welche nicht mit der Lösung übereinstimmen.

Mein Ansatz:
[mm] F_{Kistenhaftung}=m * g * sin(\alpha) = 200kg * 9.81 \frac{m}{s^2} * sin(10^\circ) = 340.7N [/mm]

Damit darf meiner Meinung nach die maximale Bremskraft 340,7N betragen.

Wegen F=m*a folgt daraus die Bremsbeschleunigung:
[mm] a=\frac{F}{m} = \frac{340.7N}{10200kg} = 0.0334 \frac{m}{s^2} \Rightarrow a = -0.0334 \frac{m}{s^2} [/mm]

Und anschließend berechne ich die Bremsdauer mit:
[mm] a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \Rightarrow \Delta t = \frac{\Delta v}{a} = \frac{12.5 \frac{m}{s}}{0.0334 \frac{m}{s^2}} = 374.232s [/mm]

Kann mir jemand helfen meinen Denkfehler zu finden?
Bin sehr dankbar für jede Hilfe :)

Viele Grüße


Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Bremsdauer auf schiefer Ebene: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:06 Di 27.01.2015
Autor: chrisno


> ... Mein Ansatz:
>  [mm] F_{Kistenhaftung}=m * g * sin(\alpha) = 200kg * 9.81 \frac{m}{s^2} * sin(10^\circ) = 340.7N [/mm]

Also bei 0° gibt es keine Haftreibung. Bei 90° ist sie maximal. Rechne nach. Dann erkennst Du auch Deinen Fehler an dieser Stelle.


Bezug
                
Bezug
Bremsdauer auf schiefer Ebene: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:54 Di 27.01.2015
Autor: MrNobodyGER

Muss ich also mit
[mm] F_R=\mu * F_N = \mu * m * g * cos(\alpha) = 0.25 * 200 kg * 9.81 \frac{m}{s^2} * cos(10) = 483.05N [/mm]
rechnen?

Damit komme ich auf 263.95s..also auch nicht die erwartete Lösung :(

Bezug
                        
Bezug
Bremsdauer auf schiefer Ebene: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:41 Di 27.01.2015
Autor: chrisno

Du hast noch zwei weitere Fehler in Deinem Lösungsversuch.
- Betrachtet wird nur die Kiste, daher ist m = 200kg
- es gibt eine Komponente der Schwerkraft, die schon hangabwärts auf die Kiste wirkt. Die musst Du zur Bremskraft addieren.
Was dann herauskommt, weiß ich noch nicht. Ich bin gespannt.

Bezug
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