Auto fährt eine Linkskurve, wie wirkt das KERS?

Physiker1910 · Anmeldungsdatum: 20.01.2016 Beiträge: 141

Meine Frage:
Hallo die Aufgabe lautet so:
Ihr Sportwagen hat ein KERS System an Bord, welches jedoch ein gravierendes Problem hat: Es besteht anstatt aus zwei gegenläufigen Schwungradmassen nur aus einer Schwungradmasse mit dem Trägheitsmoment I und Winkelgeschwindigkeit w. Das System befindet sich mittig bezüglich der Fahrzeugachse und die Drehachse sowie Drehrichtung sind so gewählt, dass der Drehimpuls des Schwungrades entlang der Längsachse des Fahrzeuges in Fahrtrichtung zeigt. Beim Durchfahren einer Linkskurve merken Sie, dass das KERS eine Kraft auf das Fahrzeug ausübt.
a) In welche Richtung wird die Kraft auf das Fahrzeug wirken?
b) Wie hoch ist die Kraft, wenn die Linkskurve (Radius r) mit der Geschwindigkeit v durchfahren wird. Leiten Sie eine Formel für die Kraft als Funktion von I,w,r und v.

Meine Ideen:
Ich habe gelesen das ein KERS:Kinetic Energy Recovery System
beim bremsen eines Autos beschleunigt wird und damit kinetische energie rückgewinnt .
Müsste das somit entgegen der Fahrtrichtung des Autos sein?
Ich denke man kann das Irgendwie so Herleiten :
Fres=m*a=m*v^2/r
Fres*r=m*v^2
M=m*v^2
I*alpha=m*v^2 .....
aber ich bin mir da nicht sicher kann mir da jemadn helfen?
Danke !

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

hier geht es ja darum, dass das Auto eine Linkskurve fährt.
Dabei befindet sich im Auto eine Schwungmasse, die sich dreht.

Die Schwungmasse ist ja physikalisch gesehen ein Kreisel. Und nun wirkt auf den Kreisel ein Drehmoment, weil das Auto eine Linkskurve durchfährt. Was passiert denn mit einem Kreisel, auf den ein Drehmoment wirkt?

Gruß

Physiker1910 · Anmeldungsdatum: 20.01.2016 Beiträge: 141

Hallo !
Wird das Drehmoment durch die Schwerkraft dann bewirkt ?
Der kreisel wird sich drehen um die rotationsachse oder ?
Und der kreisel wird dann wider durch die Fliehkraft oder zentripedalkraft aufgerichtet ?

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

wenn auf einen Kreisel ein äußeres Drehmoment wirkt, dann reagiert der Kreisel doch mit einer Präzessionsbewegung, undzwar solange das Drehmoment wirkt.
Nun hast Du den umgekehrten Fall: Durch die Kurvenfahrt wird eine Präzession des Kreisels erzwungen. Der Kreisel reagiert darauf mit einem Drehmoment, und zwar solange die Kurvenfahrt (Präzession) andauert.
Nun musst Du noch herausfinden, in welche Richtung das Drehmoment durch den Kreisel auf das Fahrzeug wirkt, und wie das Drehmoment und die Winkelgeschwindigkeit der Präzession formelmäßig zusammenhängen.

Gruß

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Was ich bei dieser Aufgabe nicht verstehe: Es wird nach Richtung und Grösse einer Kraft gefragt. Aber es wirkt doch ein Drehmoment (Richtung nach rechts) auf den Wagen, d.h. vorne wird das Auto angehoben und hinten hinuntergedrückt. Welche Kraft ist denn gemeint?