Fahrrad an Steigung - Trägheitsmoment

badsbaer · Anmeldungsdatum: 18.11.2005 Beiträge: 1

Folgende Aufgabenstellung:
Das Rad eines Fahrrades habe seine gesamte Masse m=0,9kg in der Felge konzentriert. Der Radius R des Rades beträgt 36cm. Das Trägheitsmoment eines Rades ist durch Omega=mR² gegeben. Das Fahrrad bewege sich mit konstanter Geschwindigkeit v=50km/h auf einr ebenen Straße. Die Masse des Rades inkl. Fahrere sei M=80kg.
Wie groß ist der Drehimpuls eines Rades? Das Fahrrad soll eine Steigung von Phi=6 Grad hochfahren.
Wie lang darf die Steigung maximal sein(Länge = s), die mit obiger geschwindigkeit ohne Betätigung der Pedale überwunden werden kann?

Alos habe als erstes die Maße umgeschrieben:

mRad=0,9kg ; r=0,36m ; Omega= 0,11664 ; v= 13,89m/s ;Mges=80kg ; Phi 6Grad

Sowie winkelgeschwidnigkeit w=38,6

Dann sollte Drehimpuls L=4,5 sein (L=w*Omega)

Aber wie geht es jetzt weiter? gibt es da eine Formel für?

Die Geschwindigkeit nimmt doch nicht linear ab oder doch? Muss man beide Räder berücksichtigen?

Kann mir bitte mal jemand den richtigen leitfaden geben.

Vielen dank fürs anschauen und nomma Danke für Antworten und dreifach wenns weiterhilft :-D .

MFg Badsbaer

FloTor · Anmeldungsdatum: 11.12.2005 Beiträge: 128

Wie sooft bei solchen Problemen gehst du über Energieerhaltung ran:

Die Energie, die dein Fahrrad hat, setzt sich zusammen aus Rotationsenergie der Räder und der kin. Energie des Schwerpunktes. Ich vermute mal (bin mir nicht ganz sicher), das Rad kann also soviel potentielle Energie ansammeln, wie die Summe der beiden Bewegungsenergien beträgt...

Epot = Erot + Ekin

dh du musst nur die überwundene Höhe bzgl. des auf der Steigung zurückgelegten Weges berechnen.