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Haftreibung und Maximale Umdrehung
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Physik_Laie
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Anmeldungsdatum: 29.08.2010
Beiträge: 4
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BeitragVerfasst am: 29 Aug 2010 - 09:48:12    Titel: Haftreibung und Maximale Umdrehung

Hallo,
ich bin neu hier und hoffe hier vielleicht einige Antworten zu bekommen, die man aus Fachbüchern nicht bekommt bzw. in Fachbüchern ist das oft so erklärt, dass ich es nicht so ganz verstehe.
Grundwissen habe ich natürlich, aber studiert habe ich Physik leider nicht.

Nun gut. Vielleicht kann mir ja trotzdem jemand von euch weiterhelfen:

Folgende Problematiken stellen sich mir:

Was ich nicht ganz verstehe ist:
a) Man spricht ja bei einem Körper, der im Ruheposition ist und dieser dann in Bewegung versteht wird, dass dieser die Haftreibung überwinden muss.
Diese ist so ca. 0,8 bis 0,9. Wenn ein PKW z.B. 1000 kg wiegt, würde das doch bedeuten, dass man 800 bis 900 kg aufwenden muss, um den PKW in Bewegung zu versetzen.
Aber wie kann es dann sein, dass man z.B. einen PKW auch anschieben kann, wenn z.B. die Batterie leer ist? Natürlich muss man da ganz schön viel Kraft aufwenden, damit der PKW zu rollen beginnt, aber man schafft das. Wenn er dann mal rollt, gehts natürlich leichter - was mal in Bewegung ist ... -
Oder ist die Haftreibung 0,8/0,9 dann in Newton, demnach 80 bis 90 Kilo (wäre schon eher realistischer).

b) Man hat bei einem Motor eine Schwungscheibe diese wird ja nach dem Kuppelvorgang gegen die Kupplung gedrückt. Diese Kraft wird ans Getriebe über die Achsen dann dann die Räder weitergeleitet.
Angenommen, diese Schwungscheibe hat 10 Kilogramm Eigengewicht und einen Durchmesser von 20 cm, der PKW selbst wiegt 1000 Kilogramm.
Die Kraftübersetzung erfolgt ja auch über das Getriebe und über die Achsen (Gesamtübersetzung z.B. 1:15).
Der Raddurchmesser des PKW´s ist z.B. 70 cm.
Reibung an Getriebe/Kupplung lassen wir mal außen vor.

Meine Überlegung war:
a) Wie schnell kann sich die Schwungscheibe maximal drehen, wenn die Schwungscheibe am Rand der Scheibe konstant die gleiche Kraft erfährt.
b) Welche Kraft muss am Rand der Scheibe mindestens aufgewendet werden, dass sich der PKW überhaupt mal in Bewegung setzt.

Ich habe schon einiges über Winkelgeschwindigkeit/Trägheit ect gelesen.
Aber irgendwie komme ich da absolut nicht drauf, wie und ob man das überhaupt berechnen kann.

Vielleicht kann mir da ja jemand weiterhelfen. Habe schon Fachbücher gelesen aber da wird immer davon ausgegangen, dass der PKW bereits in Bewegung ist bzw. die Kraft an der Scheibe ist nicht wichtig. Hinzu kommt, dass da soviele Kräfte ect wirken, dass ich mich gar nicht mehr so auskenne, wie was nun berechnet wird. Welchen Ansatz man zu den gesamten Berechnungen benötigt, damit man zum Ergebnis kommen.

Mich würde es aber interessieren. Die Kraft bei meinem Beispiel wirkt nicht von der Mitte der Scheibe nach außen, sondern u.a. ja auch von außen nach inner wirkt. So wird ja u.a. die Kraft schon mal um ein Vielfaches erhöht.


Danke im Voraus!
Hausmann
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Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2955

BeitragVerfasst am: 29 Aug 2010 - 11:43:29    Titel:

Hallo!

Zum Anschieben: Es kommt nicht zum Rutschen, sondern zu einer Drehbewegung der Räder, wird also ein Drehmoment ausgeübt, quasi "Ankippen". Stell Dir eine schwere Vase mit schmalem Fuß vor; große Haftreibung, leichtes Kippen. mfG
Physik_Laie
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Anmeldungsdatum: 29.08.2010
Beiträge: 4
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 29 Aug 2010 - 18:42:14    Titel:

Das bedeutet:
ich "kippe" den PKW an (= leichtes ankippen) und wenn dies überwunden wurde, existiert ja sowieso nur noch die Rollreibung, die ja weitaus geringer als die Haftreibung ist.
Ich dachte, es ist die Haftreibung, die das Rad überwinden muss, damit sich der PKW bewegt.
Aber ist es ein Unterschied, ob ich einen 1000 kg Quader der "anschiebe" oder einen 1000 kg PKW (der ja Räder hat).
Diese Überlegung hatte ich auch schon.
Und wie kann man dieses "ankippen" berechnen??
Hausmann
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Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2955

BeitragVerfasst am: 29 Aug 2010 - 19:34:17    Titel:

Habe dazu keine schlüssige Antwort; vermute nur, daß dieser Effekt in der Größenordnung der inneren Reibung liegt. Sad mfG
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 30 Aug 2010 - 08:02:37    Titel:

Denke ich auch. Man muss wohl theoretisch nur die innere Reibung überwinden.
Und vermutlich muss man sich über den Vorgang des Einkuppelns schlau machen. Bis genügend Kraft (oder besser: Drehmoment?) auf die Antriebsvorrichtung geht, ist durch Reibung innerhalb der Kupplung ja schon Einiges an Rotationsenergie eingebüßt, so dass die Schwungscheibe nicht mehr das anfängliche Drehmoment erbringen kann.
Physik_Laie
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Anmeldungsdatum: 29.08.2010
Beiträge: 4
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 30 Aug 2010 - 14:53:12    Titel:

Danke für Eure Nachrichten. Leider hilft mir das auch nichts. Sad(
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 30 Aug 2010 - 15:02:43    Titel:

Ok, "Haftreibung 0,8 bzw. 0,9" ist der Haftreibungskoeffizient, also keine Angabe in Newton. Und 0,8 N würden auch nicht 80 kg entsprechen. Bei angezogenen Bremsen müsstest du ca. 8000 bis 9000N aufwenden, um das Auto vom Fleck zu schieben.

Natürlich musst du auch nicht die Haftreibung überwinden (würdest du das tun, dann würden die Räder bei Motor-Antrieb durchdrehen bzw. beim Anschieben von außen stehenbleiben). Beim Anfahren mit Motor muss sogar die auf die Straße übertragene Kraft geringer bleiben als die Haftreibung, weil sonst (siehe oben) die Räder durchdrehen würden. Aber sie muss größer sein als die Rollreibung (plus sonstige innere Reibung), um das Fahrzeug aus dem Stand beschlunigen zu können.
Physik_Laie
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Anmeldungsdatum: 29.08.2010
Beiträge: 4
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 31 Aug 2010 - 11:19:56    Titel:

Smile Danke! Das kann ich zumindest nachvollziehen, bzw. das kann ich nun auch verstehen. Aber ich kann nicht berechnen, mit wieviel Kraft (N) die Antriebsräder mindestens aufwenden müssen, um den PKW in Bewegung zu versetzen, oder?
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