Drehmoment (Kraft, um ein Auto auf den ?Kopf? zu stellen)

Hova · Anmeldungsdatum: 03.03.2012 Beiträge: 2

Meine Frage:
Welche Kraft benötigt man, um ein Auto (Gewicht: 2t) soweit zu drehen (Die ?Drehachse" sei der Einfachheit halber die Verbindungsstrecke zwischen dem linken Vorderrad und dem linken Hinterrad) , sodass es ?auf dem Kopf? steht?

Meine Ideen:
Hallo zusammen,

es ist zu beachten, dass diese Aufgabenstellung SEHR vereinfacht zu betrachten ist! D.h. die Geschichte mit dem Auto soll eher ein kleinen Anhaltspunkt geben, um was für eine Art Problem es sich handelt, als dass es einen strikten Realitätsbezug hat. (Nehmen wir deshalb hat, das ?Auto? habe eine homogene Massenverteilung).
Ich möchte nun wissen, wie ich rangehen muss, um die Kraft zu bestimmen (die ja in diesem Fall nun seitlich an das Auto angreifen soll, da die Drehachse gerade so gewählt ist), die nötig ist, um das Auto um 90° zu drehen? Die restlichten 90°, damit es auf ?dem Kopf? landet, macht es ja dann von selber.

Wie muss ich hier ansetzen?
Zuerst einmal ist die Kraft, von der wir hier sprechen noch genau genommen nur die vertikale Komponente einer wirkenden Kraft, oder?
Eine Idee wäre nun die Rotationsenergie

irgendwie mit der potentiellen Energie (??) gleichzusetzen, aber da ist nun nicht so klar, wie das aussehen soll und ob es überhaupt zielführend ist.
Eine andere Idee wäre über das Drehmoment

anzusetzen...?

Leider komme ich noch nicht wirklich voran. Würde mich über Hilfe freuen.
Gruß

ClickBox · Anmeldungsdatum: 19.02.2012 Beiträge: 124

Erst ab 90° kippt das Auto von alleine? Hast du das Auto noch zu einer dünnen Scheibe oder Platte vereinfacht? Big Laugh

Ein Würfel bspw. kippt ab 45°.

Die benötigte Kraft ist eine Funktion des Winkels, ausserdem hängt sie vom Angriffspunkt Schwerpunkt Geometrie etc. etc. ab.
Ist nach der Kraft am Schwerpunkt/"Reifenkante" oder einer am oberen Ende des Daches gefragt?

Du solltest weitere Angaben machen (Form, vielleicht Quaderförmig? Welche Abmessungen?) damit man Aussagen treffen kann.

Hova · Anmeldungsdatum: 03.03.2012 Beiträge: 2

Ja stimmt, ich hatte das Auto auch noch sehr vereinfacht zu einer ebenen Platte=) Präzisieren wir das Ganze ein wenig:

Angriffspunkt der Kraft (die ja senkrecht von der Seite angreift) soll ganz unten in der Mitte sein- also möglichst einfach. Weiter gehen wir mal von einem vereinfachten Auto aus, das die Form eines Quaders hat: Länge: 4m,
Höhe 1,50m, Breite 1,80m.

Wie müssen wir jetzt ansetzen, um die Kraft zu berechnen, die man benötigt, um das Auto 45° zu Kippen? (Weil wir dann davon ausgehen, dass es danach selbstständig umkippt)

Versucht man über das Drehmoment

anzusetzen?