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Nachricht |
Rebster
Anmeldungsdatum: 15.01.2015
Beiträge: 60
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 Rebster Verfasst am: 26. Aug 2015 13:37 Titel: Ladungssicherung: maximale Beschleunigung Lkw |
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Hallo Freunde,
Frage:
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auf einer Ladefläche eines LKW steht ein Bauteil auf einer Holzpalette. Die Ladefläche besteht ebenfalls aus Holz. Das Gewicht des Bauteils beträgt 500 kg. Das Bauteil an sich ist nicht gesichert. Der LKW soll dieses Bauteil aber zu einer anderen Baustelle bringen. Es soll verhindert werden, dass die Ladung von der Ladefläche rutscht (der Boden ist eben), welchen Beschleunigungswert (und Verzögerung) darf der LKW nicht überschreiten?
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Eigentlich eine ganz alltägliche Sache aber in meinem Physikbuch steht wie man bei solchen Fragen vorgehen soll: "Man sollte alle beobachteten Phänomene versuchen auf die Grundgesetze zurück führen" .
Genau das habe ich versucht:
Im Prinzip muss die Ladung genau so schnell beschleunigt werden wie der LKW selbst, sonst würde der LKW davon fahren und die Ladung bleibt wo sie ist (Trägheitsgesetz 1,). Doch da die Ladung ja auf der Ladefläche verbleiben soll muss diese beschleunigt werden, es wird eine Kraft benötigt. Die gesuchte Kraft wäre hier in diesem Fall die Reibungskraft, diese muss ausreichen um die Ladung genau so schnell zu beschleunigen wie der LKW selbst beschleunigt (2 Grundgesetz der Dynamik).
Ermittlung:
Haftreibungszahl Holz auf Holz = 0,5
Gewicht der Ladung m = 500 kg
g = 9,81 m/s²
Fh = 0,5 * m * g = 2452,5 Newton
Die Ladung kann also mit einer Kraft von 2452,5 Newton dank der Reibung vermittelt werden, die Ladung kann mit 4,905 m/s² beschleunigt werden. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass der LKW maximal mit 4,905 m/s² beschleunigen und/oder bremsen darf.
Ist das korrekt? Also auch das reduzieren auf die einzelnen Grundgesetze der Mechanik? |
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Duncan
Gast
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| Duncan Verfasst am: 27. Aug 2015 08:43 Titel: |
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Einige Anmerkungen:
1) Dass die Ladung genauso schnell beschleunigen muss wie der LKW, hat nichts mit Trägheit zu tun sondern mit Relativbewegung.
2) Um die Ladung zu beschleunigen, muss eine Kraft auf sie einwirken (dies ist das Trägheitsgesetz - (1. Gesetz von Newton).
3) Diese Kraft muss durch Reibung aufgebracht werden. Sie ist proportional zur Beschleunigung. Grundgesetz der Dynamik - (2. Gesetz von Newton).
4) Der Transport sollte auch auf Kippen der Ladung untersucht werden. (Drehmomente).
Es sollte klar sein, dass auch bei Kurvenfahrten Beschleunigungen auftreten.
Zum Schluss: was immer wir hier ausrechnen, es ist polizeilich verboten! |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Aug 2015 11:20 Titel: |
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Ihr tut beide so, als sei das zu transportierende "Bauteil" fest mit der Palette verbunden. Davon steht nichts in der Aufgabenstellung. Da steht nur
| Rebster hat Folgendes geschrieben: | | auf einer Ladefläche eines LKW steht ein Bauteil auf einer Holzpalette. |
Da hätte also zumindest auch der Haftreibungskoeffizient zwischen Bauteil und Palette angegeben werden müssen. Wenn das Bauteil aber fest mit mit der Palette verbunden ist, dann hätte auf jeden Fall auch das Gewicht der Palette genannt sein müssen, die ja nicht gewichtslos sein kann.
Wie man's auch dreht und wendet, irgendetwas stimmt an der Aufgabenstellung nicht.
Prinzipiell ist die Rechnung natürlich richtig. Aber auch nur dann, wenn man sämtliche Unzulänglichkeiten der Aufgabenstellung ignoriert. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 28. Aug 2015 10:29 Titel: |
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| Duncan hat Folgendes geschrieben: | Einige Anmerkungen:
1) Dass die Ladung genauso schnell beschleunigen muss wie der LKW, hat nichts mit Trägheit zu tun sondern mit Relativbewegung.
2) Um die Ladung zu beschleunigen, muss eine Kraft auf sie einwirken (dies ist das Trägheitsgesetz - (1. Gesetz von Newton).
3) Diese Kraft muss durch Reibung aufgebracht werden. Sie ist proportional zur Beschleunigung. Grundgesetz der Dynamik - (2. Gesetz von Newton).
4) Der Transport sollte auch auf Kippen der Ladung untersucht werden. (Drehmomente).
Es sollte klar sein, dass auch bei Kurvenfahrten Beschleunigungen auftreten.
Zum Schluss: was immer wir hier ausrechnen, es ist polizeilich verboten! |
Unabhängig von der Ursache der Geschwindigkeitsänderung (translatorisch oder rotatorisch) darf die errechnete Beschleunigung nicht überschritten werden.
Punkt 4) der Anmerkung von Duncan zum Kippmoment ist völlig richtig. Zusätzlich zum Kippen reduziert das Kippmoment die Normalkraft und damit die Reibkraft. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3320
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| VeryApe Verfasst am: 28. Aug 2015 11:53 Titel: |
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| Zitat: |
zusätzlich zum Kippen reduziert das Kippmoment die Normalkraft und damit die Reibkraft
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darf man fragen, wie du darauf kommst. Die Normalkraft wird sogar größer beim Kippen weil sie den Schwerpunkt nach oben beschleunigen muß, kippt der Teil nicht dann verlagert sich die Normalkraft nur in Richtung kipppunkt durch das Kippmoment, nimmt aber nicht ab |
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