Ab welcher Geschwindigkeit des Rennrads wird der Fahrer von hinten von solchen Tropfen getroffen, wenn sich die …

Question

Aufgabe:

Ein Rennrad (ohne Schutzblech!) fährt auf ebener, nasser Straße. Von den nassen rotierenden Reifen lösen sich Tropfen ab und spritzen weg. Ab welcher Geschwindigkeit des Rennrads wird der Fahrer von hinten von solchen Tropfen getroffen, wenn sich die Tropfen an den Winkelpositionen a1 = 5,0°, a2 = 15°, a3 = 25°, a4 = 40° vom Hinterrad ablösen? Definition der Winkelposition a: 0° ganz hinten am Reifen (in Höhe der Nabe), 90° ganz oben am Reifen. Außendurchmesser des Hinterrads: 2 · R = 700 mm. Die Hinterkante des Sattels befindet sich ys, o = 65, 0 cm höher und Is,o = 15,0 cm weiter vorn als die Nabe des Hinterrads. Skizze erforderlich! Vernachlässigen Sie den Luftwiderstand.

Problem/Ansatz:

Guten Abend, ist vielleicht eine Nachteule noch online und kann mir hier helfen kann? Bin wirklich am verzweifeln. Ich habe wirklich alles versucht, aber weiß nicht, was ich machen soll. Bin leider spät dran und das ist die letzte Aufgabe, die ich machen muss. Falls jemand Zeit hätte, würde ich mich wirklich sehr freuen, wenn er die mir erklären könnte, Idealfall mit Rechnung. Es ist eigentlich eine Physik Aufgabe bzw. Mechanik, aber vielleicht studiert jemand Physik und kann mir hier helfen. Dankeschön

Comments

Eine Skizze könnte helfen.

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Mehr als das. In der Aufgabe steht, sie sei erforderlich. Wo ist sie?

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Noch an einer Antwort interessiert, obwohl die Nacht vorbei ist?

Answer 1

Die Spritzer bewegen sich in horizontaler Richtung mit der konstanten Geschwindigkeit v · sin α in Richtung Sattel und in vertikaler Richtung mit der um 9,81 m/s² gleichmäßig gebremsten Geschwindigkeit v · cos α aufwärts.

Die bis zum Sattel zurückzulegende Strecke ist horizontal 0,15 m + 0,35 m · cos α, und wenn in dieser Zeit vertikal weniger als 0,65 m - 0,35 m · sin α zurückgelegt wird, sind die Spritzer zu tief um den auf dem Sattel sitzenden Menschen zu treffen.