Reifen auf Glatteis < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:41 Sa 10.06.2006 | | Autor: | pyro |
Hallo!
Habe mal wieder eine Frage...
Diesmal geht es um ein Auto auf Glatteis.
Wenn man zuviel Gas gibt drehen die Reifen ja bekanntlich durch, da die Antriebskraft ja die Haftkraft leicht überschreitet.
Es gilt ja normalerweise FHaft>FGleit>FRoll.
Nun ist es aber doch auch möglich, dass ich etwas vom Gas gehe, die Reifen weiter durchdrehen, aber nicht schneller werden. Also dass ich auf dem Eis stehe, mich nicht vom Fleck bewege, und mit dem Gaspedal mit der Reifendrehzahl "spiele"?
Was geschieht in diesem Fall? Die Reifen werden ja nicht schneller, also ist ja die Antriebskraft auf den Reifen anscheinend nur noch so hoch wie der Rollwiderstand (Sonst müssten sie ja ewig weiter beschleunigen). Es kommt ja kein Luftwiderstand hinzu, und die Rollreibung hängt ja auch nicht (oder wenn nur minimal) von der Geschwindigkeit ab? Wenn die Antriebskraft nur so hoch wie der Rollwiderstand ist, dann ist die Kraft doch viel niedriger als die Gleit und Haftreibung? Warum ist es dann möglich dass das Auto auf der Stelle stehen bleibt?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:25 Sa 10.06.2006 | | Autor: | ardik |
Hallo Pyro,
die Haftreibung spielt nur solange eine Bedeutung, wie sich die beiden Körper nicht gegeneinander bewegen.
In dem Moment, in dem sich die beiden Körper gegeneinander zu bewegen (hier: durchzudrehen) beginnen, ist die (niedrigere) Gleitreibung bedeutsam.
Daher benötigt man auch eine größere Kraft, um einen Körper in Bewegung zu setzten als man benötigt, um ihn dann in Bewegung zu halten.
Die exakten Zusmmenhänge bei der Rollreibung sind mir im Augenblick nicht voll präsent, aber das lässt sich zweifellos sinngemäß einordnen.
Hat das schon geholfen?
Schöne Grüße,
ardik
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Ich denke nicht, daß im stand durchdrehende Reifen durch den Rollwiderstand - welcher Art auch immer - auf ihrer Geschwindigkeit gehalten werden.
Die Geschwindigkeit der Reifen wird dann durch den Widerstand der Mechanik im Auto selbst bestimmt. Wenn du die Kupplung drückst, beschleunigt der Motor ja auch nicht ins unermessliche, er bleibt ja auch auf Standgas.
MIt Eis ist das zudem so ne sache, das hat diese Anomalie, welche dafür sorgt, daß es unter Druck schmilzt. Letztendlich kann sich unter dem Reifen dadurch ein Wasserfilm bilden, auf dem der Reifen rutscht - Hier gibt es keine Haft-/Rollreibung mehr. Daß ein Auto dennoch auf Eis vorwärts kommt, ist z.B. durch unregelmäßigkeiten zu erklären, in die sich dre Reifen reinkrallen kann. In letzter Instanz erzeugt der reifen duch das Abschmelzen einen Profilabdruck, in den er sich krallen kann. Das funktioniert aber nur, solange er "fest" auf dem Eis steht bzw richtig rollt. Sobald er die Haftung einmal verloren hat, hat der Autofahrer ein sehr großes Problem, aber das muß ich wohl nicht sagen.
Übrigens funktioniert Eislaufen ja auch so: Durch den Wasserfilm ist das fast reibungslose Gleiten überhaupt erst möglich, und durch die scharfen Kanten werden Rillen ins Eis gedrückt, die seitlich Stabilität liefern.
Im Übrigen ist da Temperaturabhängig: Je wärmer das Eis, desto besser der Wasserfilm. Für manche Sportarten, ich denke, es ist bei Eishockey der fall, wird das Eis extrem abgekühlt, ich glaube bis -17°C. Das Eis ist dann nicht mehr ganz so rutschig, das Laufen wird schwerer, aber die Spieler bekommen dadurch mehr Reibung, was den aprupten Bewegungen zugute kommt.
Nebenbei: auf Trockeneis, also Kohlendioxid, ist Eislaufen nicht möglich, da kannste genauso nen Betonboden nehmen, denn hier fehlt der Wasserfilm.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:57 Sa 10.06.2006 | | Autor: | pyro |
Danke erstmal an euch beide!
Wenn also der Motor noch genau FReib (und nicht FRoll!!) aufbringt, drehen sich die Reifen konstant weiter, und sobald ich mehr Gas gebe, beschleunigen die Reifen weiter bis die Motorreibung stärker wird (also wie im Leerlauf).
Und durch das Durchdrehen der Reifen wird also FReib fast null, ich muss die Reifen anhalten und nochmal von vorne anfangen und versuchen die Kraft unter FHaft zu halten! Oder (was aber mangels Feinmotorik) wohl nicht klappen wird, ich reduziere ganz langsam den Schub bis ich mich bewege.
Zur Verständniskontrolle noch eine Frage die ich mir selbergestellt habe. Bin gespannt was ihr dazu meint.
Ich fahre auf Eis, werde gaaanz langsam immer schneller. Also ohne dass die Reifen durchdrehen. Ich werde nun wirklich schnell und der Luftwiderstand nimmt zu. Da ich aber noch schneller werden möchte muss ich den Luftwiderstand überwinden, und um das zu tun muss ich mehr Kraft auf die Reifen geben. Dadurch müssten die Reifen auch irgendwann durchdrehen, oder? Also gäbe es auf einer Fläche mit ganz niedrigem FReib eine Höchstgeschwindigkeit auch für ganz langsames beschleunigen? Wäre ja wie wenn jemand von vorne gegen mein Auto drücken würde? Und wenn ich noch weiterdenke gilt das gleiche sogar für normale Straßenverhältnisse, nur dass dort diese Geschwindigkeit extrem hoch wäre?
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Damit hast du schon recht.
Allerdings benutzt man normalerweise aerodynamische Tricks wie Spoiler etc, um das Auto bei höherer Geschwindigkeit auf die Straße zu pressen.
F1-Wagen werden mit mehr als dem doppelten Gewicht auf die Straße gedrückt, d.h., sie könnten sogar kopfüber unter der Decke fahren.
Und auch, wenns jetzt warm draußen ist: das Durchdrehen der Reifen beim Anfahren auf Eis kannst du minimieren, indem du im 2. Gang anfährst. Der 2. Gang hat nicht so viel Kraft, sodaß die Räder die wenige Haftreibung nicht so schnell überfordern.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:42 Sa 10.06.2006 | | Autor: | pyro |
Danke nochmal für die Antwort!
Dass es Tricks gibt um leichter anzufahren ist mir bewusst, das Drehmoment im zweiten Gang ist ja viel niedriger. Trotzdem war mir das mit dem Durchdrehen nicht ganz klar, jetzt ist es aber besser :)
Ab Oktober studiere ich dann kann ich ja die Profs mit Fragen löchern... Bin aber immer wieder begeistert von dem Forum hier!
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