Bremsweg eines Sattelschleppers auf schneeglatter schiefer Ebene ? Was habe ich falsch?

Question

Hallo!

Meine Vorgehensweise wäre folgende:

Die Bremskraft ist die maximal übertragbare Kraft --> F=m*g*cos(a)*Haftreibungskofeffizient

Da F=m*a gilt ist die Bremsbeschleunigung (mit cos für kleine Winkel ist 1) g*Haftreibungskoeffizient=0,6

Allerdings wird der Sattelschlepper auch bergab beschleunigt mit g*sin(a) was näherungsweise laut Angabe 0,3 ist.
-->Gesamtbeschleunigung 0,3-0,6=-0,3

Dann will ich meinen Weg durch die Bewegungsgleichungen herausbekommen:

s(t)=10*t-0,5*0,3*t2

0=10-0,3*t

aber ich bekomme leider nur s=166,66 und t=33,33 heraus, was allerdings keiner der angegebenen Lösungen entspricht.

Hoffe irgendwer kann mir hierbei weiterhelfen!

Lg

Answer 1

Hallo Mani, ich habe auch s = 166,67 m raus.  Also bleibt die Aufgabe rätselhaft.  Folgende Punkte sind noch anzumerken:
(1)  Der Haftreibungskoeffizient beträgt *jeweils* 0,06.  Was heißt hier schon jeweils.  Jedenfalls nicht zusammen 6 * 0,06.
(2)  Außerdem ist hier der *Gleitreibungskoeffizient* maßgebend, denn das Fahrzeug macht eine Vollbremsung und rutscht dabei.
(3)  Selbst wenn das Fahrzeit bei *Bergfahrt* eine Vollbremsung machen würde, wäre der Bremsweg mit 111 m unpassend zu den gegebenen Auswahlmöglichkeiten.

Comments

Wolfgang hat recht.  Wenn wir eine *Bergfahrt* hätten, wäre der Bremsweg nicht 111 m, sondern 55,6 m.

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Danke für dein Feedback!

Das Bild ist leider schlecht gewählt bei dem Beispiel, der Sattelschlepper fährt bergab und nicht bergauf.

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Bitte sehr   :-)  

Answer 2

Was mir sofort auffällt: Deine Zwischenergebnisse enthalten nur eine bedeutsame Ziffer. 

Da kann es gar nicht zu Resultaten mit 3 bedeutsamen Ziffern, wie z.B. 136 m  kommen. 

Angenommen a = -0.3 m/s^2 ist exakt (also -0.30000000 m/s^2 )

s(t)=10*t-0,5*0,3*t2    

0=10-0,3*t

t = 33.3333 s

s(t) = 5 m/s * 33.3333 s ≈ 166.7 m

150m  wäre noch am nächsten an dieser Schätzung ... Aber stimmt die Physik im Rechenweg wirklich? 

Comments

Ja, genau auf diese Ergebnisse komme ich auch! Ob die Physik beim Rechenweg stimmt, bin ich mir nicht zu 100% sicher, da ja nur der Haftreibkoeffizient von einem Rad gegeben ist und so etwas nirgends in meinem Skriptum vorkommt.

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So was wie hier https://de.wikipedia.org/wiki/Reibungskoeffizient#Maximaler_Kraftschlussbeiwert steht nicht in deinem Skript? 

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Nein, das einzige was aus meine Skipt hervorgeht ist, dass m*g*Haftreibungskoeffizient die maximal übertragbare Kraft in horizontaler Richtung ist!

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Ok. Dann musst du nicht in meinem Link nach deinem  möglichen Fehler suchen.

Es gibt noch eine unkommentierte Antwort bei 23. https://www.nanolounge.de/11190/fahrbare-steigung-sattelschlepper-schneeglatten-fahrbahn

Answer 3

Hallo Mani,

>   -->Gesamtbeschleunigung 0,3 - 0,6=-0,3  

Hangabtriebskraft und Reibungskraft wirken beide entgegen der Fahrtrichtung

[ Edit: Zumindest nach dem Bild, im Text steht leider etwas anderes ] 

Du erhältst also für den Beschleunigungsbetrag  0,9 m/s² statt  0,3 m/s²

s(t) = 10 m/s * t - 0,5 * 0,9 m/s² * t²   
0 = 10 m/s - 0,9 m/s² * t

Das ergibt   s ≈ 56 m  mit  t ≈ 11.1 s 

und passt also leider auch nicht zu deinen Ergebnissen

Gruß Wolfgang

Comments

Es handelt sich aber um eine Bergabfahrt. 

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@Lu   Du hast wohl recht.

Das ist dann ja ein ungemein passendes Bild! Aus diesem Grund werde ich die Antwort nicht löschen :-) 

Anders interpretiert könnte das in " ... 3% Gefälle (Bergabfahrt)..."  auch einfach das Wort "Gefälle"  im Gegensatz zum Bild und dem dabeistehenden Text erläutern. 

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Es gibt auch keinen Grund eine Antwort zu löschen. Bisher sind gemäss den vorgegebenen Antworten ja alle irgendwie falsch. Bzw. hast du einen weiteren Beleg dafür geliefert, dass die vorgegebenen Antworten (noch) nicht klar verständlich sind. Deine Edit: gibt ja klar an, warum du anders rechnest. 

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Danke, ja das Bild ist sehr schlecht gewählt! Vielleicht haben sich auch einfach die Prüfer bei der Aufgabe verrechnet, nachdem wir alle das selbe herausbekommen.

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Hallo Lu,

es geistern noch knapp 30 Chemieantworten von mir in den Rubriken Physik und Mathematik umher. Wie kann man sie in die Chemielounge transferieren? Soll ich die diesbezüglichen Fragen einfach "melden" mit dem Hinweis "Chemielounge" ?

Merci

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Ich habe noch kein solches Mitgrationstool (sehe es zumindest nicht). Verschiebungen würden in die nano- oder mathelounge gehen, bzw. hin und her. 

"markiere" diese Fragen ruhig mal und hinterlasse einen entsprechenden Kommentar. Eine Linkliste wäre auch nicht schlecht. - Oder: frage erst mal unten über das Kontaktformular nach. 

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Wow das mit der chemielounge ging ja schnell, fehlt nur noch ein passendes Logo :)!