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Trägheitskraft von Wagen auf schiene berechnen
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Trägheitskraft von Wagen auf schiene berechnen
 
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Anmeldungsdatum: 21.05.2008
Beiträge: 42

BeitragVerfasst am: 21 Nov 2012 - 13:13:52    Titel: Trägheitskraft von Wagen auf schiene berechnen

Hallo Smile

Ich habe ein Problem mit der Berechnung der Trägheitskraft…

Nehmen wir an, ein Wagen mit einer bestimmten Masse steht auf einer Schiene. Ein Mensch steht daneben und will den Wagen anschieben. Die kraft des Menschen zeigt dabei exakt in Bewegungsrichtung

So wie ich es verstanden habe, muss er dafür den Reibungswiderstand und die Massenträgheit überwinden oder?

Die Kraft, die dem Menschen durch die Reibung entgegen wirkt habe ich schon berechnet.

Wie aber bekomm ich raus, wie doll man schieben muss, um die Trägheit zu überweinden :S

Habe bis jetz immer nur gefunden, dass man das über F=m*a berechnen kann. m ist dabei dann bestimmt die masse des Wagens und F ist gesucht, aber was für ein a kann ich annehmen? :S

Am ende kann ich dann ja die Gegenkraft durch Reibung und trägheit zusammen rechnen und bekomme raus, mit welcher kraft man mindestens Drücken muss, um den Wagen in Bewegung setzen zu können oder? Smile

Wäre euch für Hilfe sehr dankbar Very Happy



Lg
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M_Hammer_Kruse
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Anmeldungsdatum: 06.03.2006
Beiträge: 8296
Wohnort: Kiel

BeitragVerfasst am: 21 Nov 2012 - 13:33:52    Titel:

Eigentlich hast du dir die Antwort schon selber gegeben: F=m*a.

Die Trägheitskraft, die der Wagen dem Anschieber entgegensetzt, ist nicht nur von seiner Masse abhängig, sondern auch von der Beschleunigung.

Wer wenig Kraft aufwendet, bringt den Wagen nur langsam auf Touren. Supermann bringt ihn dagegen in Nullkommanix von null auf hundert.

Gruß, mike
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
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BeitragVerfasst am: 21 Nov 2012 - 16:08:18    Titel:

Nun ja,
wenn ich mich vor den Wagen stelle und mit dem Finger dagegen drücke, sollte er sich theoretisch in Bewegung setzen, aber praktisch wird sich da überhaupt nichts tun.
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3522

BeitragVerfasst am: 21 Nov 2012 - 17:55:03    Titel:

armchairastronaut hat folgendes geschrieben:
Nun ja,
wenn ich mich vor den Wagen stelle und mit dem Finger dagegen drücke, sollte er sich theoretisch in Bewegung setzen, ...


Aber nicht unter den Voraussetzungen der Aufgabenstellung (Reibung). Deshalb

armchairastronaut hat folgendes geschrieben:
...aber praktisch wird sich da überhaupt nichts tun.
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 21 Nov 2012 - 21:45:59    Titel:

Wink
ich werd' alt!
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Anmeldungsdatum: 21.05.2008
Beiträge: 42

BeitragVerfasst am: 22 Nov 2012 - 15:28:45    Titel:

Aber wie kann ich dann ausrechnen, wie viel kraft ich bauche, um den wagen in bewegung zu setzen?

Spielt die trägheit da überhaupt eine rolle, oder muss man nur die reibung überwinden?
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
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BeitragVerfasst am: 22 Nov 2012 - 15:45:21    Titel:

Bein einem Klotz muss man wohl erst die Haftreibung überwinden.

Bei einem Wagen sollte es reichen, die Rollreibung zu überwinden. Jedes Delta an Kraft, was über die Rollreibung hinaus zur Verfügung steht, geht in die Beschleunigung ein. Und da hast du deltaF=m*a.
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Anmeldungsdatum: 21.05.2008
Beiträge: 42

BeitragVerfasst am: 23 Nov 2012 - 07:11:50    Titel:

Ok klingt gut Smile

wenn die Rollreibung sagen wir eine Kraft von 50N hat, setzt sie diese dem Anschiebenden entgegen. Sobald er >50N aufwendet, setzt sich der Wagen in Bewegung ja?
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 23 Nov 2012 - 07:16:06    Titel:

So isset wohl.
Systemdynamiker
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Anmeldungsdatum: 29.10.2008
Beiträge: 192

BeitragVerfasst am: 23 Nov 2012 - 09:26:48    Titel: Trägheit überwinden

Auf das Auto wirken zwei Kräfte in horizontale Richtung ein: die Reibkraft und die Kraft vom Menschen. Nun führt man eine positive Richtung ein. Dann gilt das Grundgesetz der Mechanik (2. Newton-Axiom):

F_Mensch - F_Reibung = m*a

Ist die Kraft des Menschen grösser als die Reibkraft setzt eine Beschleunigung ein. Die Trägheit bestimmt dann, wie gross die Beschleunigung bei resultierender Kraft ist.

Die grösste Schwierigkeit bei solchen Aufgaben liegt im Konflikt zwischen der Alltagsvorstellung (Kräfte aufbringen, Trägheit überwinden, Reibung überwinden) und der Vorgehensweise in der Mechanik (System freischneiden, Koordinatensystem einführen, Grundgesetze formulieren, zusätzliche Gesetze formulieren, Gleichungen lösen).

Geht man vom Impuls aus und skizziert ein Flüssigkeitsbild, wird die Geschichte viel anschaulicher. Gestern habe ich ein Video produziert, in dem der Windenstart eines Segelflugzeuges physikalisch erklärt wird. Da steckt sehr viel Physik drin: http://www.youtube.com/watch?v=8bk0bOrL-Rk
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