Berechnen Sie die Beschleunigungskraft und die Reibungskraft bei μ=0,020

Question

Hallo alle zusammen,

ich benötige Hilfe bei folgender Aufgabe:

Ein Auto der Masse 1100 kg beschleunigt gleichmäßig auf waagrechter Fahrbahn von 0 auf 120km/h in 14,0s. Berechnen Sie die Beschleunigungskraft und die Reibungskraft bei μ=0,020

Problem/Ansatz: Zuerst habe ich alle Werte in die Formel der Beschleunigungskraft eingesetzt: F= 1100kg * 33,33 Ergebnis:36663. Und Anschließend die Formel der Reibungskraft umgestellt und eingesetzt: Fr= μ*Fn Ergebnis 733,26N

Fr ist die Reibungskraft und Fn die Normalkraft.

Laut der Lösung habe ich die Aufgabe falsch. Wo ist denn mein Fehler? Hoffe jemand kann mir helfen

Gruß

Answer 1

Hallo,

Wo ist denn mein Fehler?

Du hast in die Formel für die Beschleunigungskraft F = m * a nicht die Beschleunigung, sondern offensichtlich die Geschwindigkeit v = 120 km/h ≈ 33,33 m/s eingesetzt.

Dein 2. Fehler besteht in deiner Annahme, dass die Beschleunigungskraft gleich der Normalkraft ist.

Aus Wikipedia: " Als Normalkraft wird eine Wechselwirkungskraft in der Kontaktzone zwischen zwei Körpern ... bezeichnet. Sie steht senkrecht zur Kontaktfläche ...."

Die Beschleunigungskraft hingegen ist eine Kraft, die auf einen Körper beschleunigt, d.h. seine Geschwindigkeit vergrößert oder verringert.

Zur Kontrolle:

Bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung gilt : v = a * t  → a = v / t

v / t für a in die o.g. Formel eingesetzt :

F = m * v / t = 1100kg *  (120 / 3,6) ms^-1 / 14s ≈ 2619 N

F_R = μ * F_N = 0,02 * 1100 kg * 9,81 ms^-2 ≈ 216 N

Weil die Fahrbahn waagerecht ist, gilt:

F_N = F_G = m * g

Gruß

Enano

Comments

also muss ich mit der Formel a= V/t die Beschleunigung herausbekommen?

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Ich habe es jetzt nochmal neu versucht und habe als Ergebnis für die Beschleunigungskraft 2618N und als Reibungskraft 52,36N

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also muss ich mit der Formel a= V/t die Beschleunigung herausbekommen?

Ja, aber das rechnest du besser als Zwischenergebnis nicht aus, sondern setzt v / t in die Formel für die Beschleunigungskraft. Dadurch brauchst du nur einmal runden.

... und als Reibungskraft 52,36N

Das ist falsch, denn du hast als Normalkraft wieder die Beschleunigungskraft eingesetzt. F_N ≠ F , die Normalkraft ist nicht gleich der Beschleunigungskraft.

Du solltest stattdessen als Normalkraft die Gewichtskraft FG = m * g einsetzen, denn beide Kräfte sind betragsmäßig auf waagerechter Ebene gleich.

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Vielen Dank!!!
Habe es endlich verstanden. Ich habe auch ein Heftaufschrieb worin genau das selbe steht wie du es gesagt hast

 „FN ≠ F“ich war einfach zu blöd um richtig zu lesen :-D

Schönen Abend noch :)