Auto fährt Kurve (Haftreibung)

[speedyjoe]

Hallo Leute

Wenn ein Auto eine Kruve fährt, dann wirkt ja eine Kraft gegen den Mittelpunkt. Wenn das Auto aber zu schnell fährt, dann wird es ja gegen aussen "gedrückt" (vermeintlich). Ich weiss, dass es mit der Haftreibung einen Zusammenhang hat.
Aber jetzt ist die Frage, ab wann hört die Haftreibung auf. Also welche Kraft ist ausschlaggebend, dass die Haftreibung verloren geht?
Ich bin bis jetzt für mich nicht wirklich auf eine Lösung gekommen.
Danke schon im voraus.

P.S.Es ist keine Physikaufgabe und meinen Physikleherer kann ich nicht fragen, weil Schulferien für eine sehr lange Zeit habe.

 

[$co®pion]

Das ist von vielen Faktoren abhängig:

Material (Reifen,Fahrbahn), Temperatur (Reifen,Fahrbahn), Nass, Trocken, Gewicht vom Fahrzeug, Schwerpunkt vom Fahrzeug, Anriebsart vom Fahrzeug, Fahrwerksabstimmmung & Gewichtsverteilung (Front Heck Mittelmotor)

 

[dogio1979]

wie sieht es auch mit der Zentrifugalkraft, bzw. Fliehkraft?

 

[N.E.O]

Zentripetalkraft, die Kraft die das Auto nach innen "drückt" , abhängig von faktoren wie Gewicht des KFZ's, Reifenart (größe,breite,luftdruck), stroßdäpfer des autos.


Also im Prinzip das was Scorrpion sagte.
Aber wie soll sich die Aufgabe den nicht physikalisch beantworten lassen?

 

[speedyjoe]

okay, das auto fährt auf einer asphaltstrasse.
die beschaffenheit der reifen ist nicht relevant und die kraft des motors ist unlimitiert und die fahrbahn ist trocken.
ob fahrbahn nass oder trocken, einfach das mü würde sich ändern bzw. die haftreibung.
wenn das auto eine kurve fährt, wirkt ja eine kraft gegen innen. aber wenn das auto zu schnell ist, geht die haftreibung verloren.
es gibt ja die ungleichung fr<mh*FN
habs nochmal überlegt und nochmal wiki angeschaut. was ist jetzt, wenn fr grösser als mh*FN wird?

P.S.Eigentlich ist es kleiner gleich und eigentlich wäre es nicht m, sondern mü.

 

[kabe1brand]

hat dein imaginäres auto esp ?

 

[dogio1979]

Es spielt gar keine Rolle, ob das Azto ESP, ABS oder die neues Breitreifen hat, denn dies ändert nix an den physikalischen Gesetzen, die wirken. Keine Technologie kann die Physik außer Kraft setzen.

 

[RubyRhod]

Aber jetzt ist die Frage, ab wann hört die Haftreibung auf. Also welche Kraft ist ausschlaggebend, dass die Haftreibung verloren geht?

Die Fliehkraft! (Überproportional abhängig von der Geschwindigkeit)
Beispiel: Kugel am Faden - wird Kreisförmig bewegt. Der Faden steht Symbolisch für die Zentripedalkraft, also die Kraft, mit der die Kugel auf der Kreisbahn gehalten wird. Nach außen wirkt natürlich die Fliehkraft.

Beim in einer Kurve fahrende Auto gibt es natürlich keinen Faden - die Reifen halten das Auto in der Kurve - und was hält die Reifen auf der Straße? Die Gewichtskraft des Autos!
Die Haftreibungskraft lässt sich leicht über die Gewichtskraft mit einem entsprechenden Materialkoeffizienten errechnen - z.B. Fg x 0,85 (Gummi auf Asphalt [als Beispiel!]).

Nun darf die Fliehkraft also genau 0,85 mal so groß wie die Gewichtskraft des Wagens sein. Übrigends sollte man statt Kraft lieber Beschleunigung sagen (nur das Wort ist länger..).
Da die Masse des Fahrzeugs sich nicht verändert, kürzt sich die Masse in den Formeln raus, sodass nurnoch die jeweilige Beschleunigung übrig bleibt. (Ein kleines Auto fliegt also bei der gleichen Geschwindigkeit raus wie ein LKW, ein großes Auto, ein Bus oder ein Flugzeug - in der Theorie!)

 

[Genius637]

Hi
Es ist eindeutig die Fliehkraft
Erklärung von RubyRhod ist meiner Meinung richtig
MfG Genius637

 

[LongDong...]

Ruby hat vollkommen recht, beachten sollte man aber das die von ihm erwähnte Gewichtskraft nicht allein durch die Masse des Fahrzeugs bestimmt wird sondern auch von dessen Aerodynamik ( Auftrieb, Abtrieb ). Da ein Formel 1 Fahrzeug sehr großen Abtrieb erzeugen kann, können mit ihm so hohe Kurvengeschwindigkeiten erreicht werden ohne das die Haftreibung abbricht.

 

[speedyjoe]

wenn ich mir das modell so vorstelle, dann gibt es eine kraft, die das auto gegen aussen drückt. da aber widerspricht der physiklehrer, denn er hatte es einmal angedeutet, dass es keine kraft gibt, die nach aussen drückt in dem fall. denn es verhält sich ja eigentlich wie eine kreisbewegung.

 

[JackRipper]

@Ruby!! du darfst die Masse nicht einfach außen vor lassen,
denn ohne Masse keine Fliehkraft!
ohne Fliehkraft, unendlich hoche Geschwindigkeit in der Kurve möglich.

@speedyjoe
das ist die Fliehkraft!

@LongDong
Die Aerodynamik spielt erst ab einer bestimmter Geschwindigkeit eine Rolle!

 

[RubyRhod]

denn ohne Masse keine Fliehkraft!

Ohne Masse haben wir nichts - keine Kräfte, keine Geschwindigkeit, kein gar nichts. Also von daher ist das mal ein wirklich sehr dummer Einwand. Es gibt keine (BEWEGTEN!) Körper ohne Masse.

Ich würde nun sehr gerne eine kleine Zeichnung mit allen Kräften, dem Kräfteparallelogramm, den lustigen Formeln mit sinus, tangens, dem ganzen Quatsch und so nachreichen.. aber dazu hab ich 0 Bock..
15 Punkte Physik, Freunde. Ich habe Recht.

 

[1668mib]

Ruby hat ein einfaches Modell beschrieben, natürlich hängt das ganze von unzähligen Parametern ab...
Du sagst deinem Physiklehrer wohl auch nicht, dass er bitte nicht sagen soll F=m*g, da das relativistisch nicht korrekt sei...

@Ruby: Tolle Argumentation am Ende... *kopfschüttel*

 

[JackRipper]

Da die Masse des Fahrzeugs sich nicht verändert, kürzt sich die Masse in den Formeln raus

Die Masse des PKWs bestimmt aber erst die stärke der Fliehkraft die auf das Fahrzeug wirkt!

 

[>green_fish<]

o.O

ich versuchs mal mit Formeln zu begründen bzw zu erklären:

du hast ja deine Fliehkraft (

), die das Auto aus der Kurve treibt. Diese ist die Haftreibungskraft. Desweiteren hast du deine Kraft, die das Auto auf die Fahrbahn ausübt (durchs Gewicht und den Anpressdruck). Die Kraft ist die Normalkraft, die Anpresskraft der Berührflächen. Dann hast du noch einen Reibwert (μ0), der zwischen Gummi und Teer... (frag mich bitte ned, wie hoch der ist).

Über die Formel "Haftreibung <= μ0 * Normalkraft"

kannst du dann die Haftreibung berechnen...

Jetzt zur eigentlichen Frage ^.^

Das Gleiten tritt ein, sobald die Haftreibung > μ0 * Normalkraft ist. Für die Gleitreibung gilt dann die Formel:

Gleitreibung = -μ * Normalkraft * (Relative Geschwindigkeit der Berührflächen/|Relative Geschwindigkeit der Berührflächen|)

Ich hoffe, dass ich dich jetzt ned allzusehr verwirrt hab ^.^

 

[LongDong...]

Selbstverständlich spielt die aerodynamik mit steigender geschwindigkeit eine größere rolle ( dachte das sei selbsverständlich ). Um die konkrete Kurvengeschwindigkeit, bei der die Haftreibung abbricht zu ermitteln, dürfen diese Effekte nicht vernachlässigt werden. Da dies aber ohne eine Vielzahl von Parametern nicht möglich ist, beschränken wir das ganze auf die Aussage das die Haftreibungskraft entgegengesetz der Fliehkraft wirkt. Somit kommt ein Auto von der Straße ab wenn die Fliehkraft größer wird als die Haftreibungskraft. Außerdem ist die Haftreibungszahl bei Autoreifen ( Gummi, Asphalt ) ebenfalls von der Aufstandsfläche abhängig ist ( Verzahnungseffekte )

 

[RubyRhod]

Die Masse des PKWs bestimmt aber erst die stärke der Fliehkraft die auf das Fahrzeug wirkt!

Was ja aber komplett egal ist, da ALLE Kräfte nunmal von genau dieser Masse abhängig sind - ALLE proportional!
Das einzige, was ich damit sagen wollte ist, dass es scheiß egal ist, wie schwer das Auto ist - es ist ja nun wirklich sowas von scheiß egal.

 

[speedyjoe]

okay, das mit der haftreibung habe ich jetzt kapiert.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Zentripetalkraft.svg
aber wie rutscht das auto gegen aussen, wenn es keine fliehkraft gibt. denn die fliehkraft ist ja nur ein phänotypisches merkmal, da es keine kraft gibt , die gegen aussen drückt, was auch irgendwie logisch erscheint.

 

[RubyRhod]

Es gibt aber eine Fliehkraft.
Nur ist die Fliehkraft eben eine Scheinkraft - wir sehen ihre Auswirkungen, man kann die Fliehkraft aber nur indirekt Nachweisen.
Die Fliehkraft drückt das Auto nach außen. Punkt.