Kräfte auf der schiefen Ebene

shador · Gast

Ich habe bei einer Aufgabe ein Verständnisproblem. Ich bringe hier erst mal die Aufgabe und dann die Lösungen die ich bereits habe.
Ein Fahrzeug mit einem Gewicht von 1000 kg fährt bergan auf einer Straße mit einem Steigungswinkel von Alpha 20°.
A) Wie groß ist die Kraft, die der Motor erzeugt, wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit bergan fährt.

Da sich das Auto bereits mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, gilt meines Wissens F=ma. a habe ich durch gsinAlpha errechnet. Komme dann auf 3355 N.

B) Wie groß ist die Kraft, die der Motor erzeugt, wenn das Fahrzeug mit einer konstanten Beschleunigung von 0,1 m/s² bergan fährt.

Hier habe ich die Beschleunigung einfach zur bereits errechneten addiert und komme dann auf 3455 N

C) Mit welcher Kraft drückt das Fahrzeug auf die Straße.
Hier habe ich F=mgcosAlpha gerechnet und komme auf 9218,4 N

Probleme tauchen jetzt bei der Aufgabe D) auf. Hier ist nämlich gefragt, wie lauten die Antworten für A) und B), wenn das Fahrzeug unter sonst gleichen Bedingungen bergab fährt? Irgendwie hakt es hier jetzt (obwohl das ja eigentlich einfacher ist) beim Nachvollziehen.

Rechne ich jetzt mit negativer Beschleunigung, also F=-ma, wobei ich dann ja einen Wert von -3355 N herausbekäme. Das nächste ist die Beschleunigung von 0,1m/s², muß ich sie dann abziehen oder dazuzählen. Irgendwie habe ich beim Umdenken momentan einen Knoten im Hirn. Wäre nett wenn mir jemand helfen könnte den zu lösen. Gott

eman · Gast

Das stimmt schon so.

Wenn das Auto bergab mit konstanter Geschwindigkeit fahren soll
dann muss man dabei bremsen. Negative Kraft heißt ja nur, dass
ihre Richtung jetzt entgegen der Bewegungsrichtung zeigt.

g*sin(20°) ist mehr als 0,1m/s^2, als musst du auch hier bremsen.
Der wirksame Betrag ist a = g*sin(20°) - 0,1 (m/s^2), F = -3255 N.

Bei Beschleunigen bergauf wird addiert, bei bergab subtrahiert.
Soll das Auto bergab mit mehr als g*sin(alpha) beschleunigen,
dann kommt der Motor wieder dran und die Kraft wird positiv.

shador · Gast

eman ich danke Dir vielmals. Der Knoten hat sich gelöst. Wink