Wie berechnet man die Fahrtüchtigkeit eines selbstgebauten spielzeugauto für eine Rampe

Question

Aufgabe: fahrtüchtiges Auto

Sie sollen ein Auto entwerfen, das mit Hilfe einer Feder und einer Schnur/Seil angetrieben wird und eine Rampe hinauffahren kann, die die Form einer e-Funktion hat: f(x) = e^(2x). Die Rampe ist 5m hoch und 2m breit. Der Startpunkt des autos befindet sich 2m vor der Rampe.

A) berechnen sie
Die maximale Strecke, die das auto mit dem Antrieb zurücklegen kann.
B) Die Geschwindigkeit während des Aufstiegs.
C) Die benötigten Kräfte oder Energien für den Antrieb.
D) Die Anwendung der Hooke'schen Formel zur Berechnung relevanter Kräfte.
Die Berechnungen sollen zeigen, dass das Auto mit dem mechanischen Antrieb in der Lage ist, die Rampe hochzufahren.

Problem/Ansatz:

Wie genau würde man hierbei vorgehen? Die Masse ist gegeben, sodass man die Gewichtskraft schon berechnen kann. Aber wie geht man weiter vor?

Comments

das wäre die Funktion:

Ich verstehe den Antrieb noch nicht. Findet das in der Ebene statt und der Rest geschieht mit kinetischer Energie?

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Wir sollen ein Auto bauen und einen mechanischen Antrieb entwickeln, damit es sich bewegt bzw. los fährt. Wir wollen den Antrieb mit einer Feder zu realisieren. Wir befestigen in dem Auto ein Stück Faden an der Feder und wickeln diese dann um. Sobald wir das Auto loslassen, soll es sich von selbst in Bewegung setzen. Wir müssen berechnen, welche Kräfte und Energien für den Antrieb des Autos nötig sind.

Answer 1

Die meisten Teile der frage wurde doch in deiner Frage mit Motorrad erledigt. Was hast du bisher? Schule oder Uni?

Gruß lul

Comments

Ich habe bis jetzt diese Formeln:

Gewichtskraft= F_g=m*g

Durchschnittsgeschwindigkeit: v=s/t

Impuls: p=m*v

Federkraft: F_f=-k*s_n

Spannarbeit der Feder: W_s=1/2*k*(s_n)²

Annahme: v₀=0; v_h=0;

Pot.Energie: E_pot=m*g*h, hier bin ich mir nicht sicher mit der Rampe

Reibarbeit: W_r=F_r*s

Kin.Energie: E_kin=1/2*m*v²

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Alle Formeln sind soweit richtig, wichtig ist was du damit anfängst.

lul

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ich bin gespannt auf ein umfassendes Ergebnis. Bei einer E-Funktion wird es irgendwann richtig steil, dann hilft die Reibung nur noch wenig und die kinetische Energie muss es richten. Bei negativen Werten liefert die E-Funktion auch noch positive Werte, wo fängt die Rampe an?