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Beschleunigung Resumee Teil 1 ;-)

Das mit dem untersten Geschwindigkeitsbereich, wie Ralph es sagt, stimmt aufgrund des Luftwiderstandes der sonst alle anderen Kräfte in den Hintergrund drängen würde.

Auf der übrigens sehr gelungenen KD2000 Party habe ich mich mit Ernstl lange und ausführlich über das Thema unterhalten. Das war für die "Zuschauer" sehr amüsant weil wir wild gestikulierend im Raum gestanden sind, drehende reifen mit drehenden tischen simuliert haben, mit rundgebissenen brotstücken reifenschlupf plastisch dargestellt haben und im laufe der zeit haben sich auch einige andere an der diskussion beteiligt. ceki, andi stemmer, xl, ossi, thekla... alle haben ihre meinung abgegeben. teilt so teils dagegen ;-)

Mein Resumee schaut so aus: Die Zusammenhänge wir ich sie von Anfang an beschrieben habe stimmen grundsätzlich, nur die Erklärung war schlecht nachvollziehbar. Vor allem habe ich die Kräfte und Energien nicht nachrechnen können und habe die grössenordnung ausser acht gelassen. die elastische verformung von antriebswellen und getrieberädern trägt zwar ihren teil bei aber ein verformtes teil mach den hauptanteil aus: DER REIFEN.

bei jedem beschleunigungsvorgang entsteht am reifen schlupf. die formel 1 beschleunigt beispielsweise mit 30% schlupf weil das anscheinend am schnellsten ist. beim pkw sinds natürlich weniger. der schlupf entsteht auf 2 arten. einerseits dass der reifen am untergrund durchrutscht (z.b. auf eis sehr deutlich zu sehen) und andererseits dadurch dass der reifen an der jeweils am boden aufliegenden stelle gestaucht wird. das heisst der umfang des reifens ist grösser als die strecke die er am boden zurücklegt wenn er eine umdrehung rollt (während des beschleunigungsvorganges). das lässt sich mit einem weichen ball oder einer scheibe die am untergrund greift gut simulieren. man markiert eine stelle am umfang und rollt den ball unter möglichst grosser krafteinwirkung von oben und gegen die rollrichtung eine umdrehung und misst die gerollte wegstrecke und den umfang nach. der umfang wird grösser sein. diese differenz ist der schlupf.

daraus resultiert, das bei angenommen 10% schlupf sich der reifen, die felge und der gesamte antriebsstrang so schnell dreht als würde das auto 44 fahren, in wirklichkeit fährt es aber nur 40. wenn man jetzt die kraftzufuhr die ja den schlupf hervorruft unterbricht (auskuppeln) geht der schlupf gegen null, d.h. die beiden geschwindigkeiten gleichen sich an. der sich um 4km/h schneller drehende antriebsstrang (reifen, felgen, bremsscheiben, halbachsen, getrieberäder, kupplungsscheibe) hat kinetische energie gespeichert. diese energie hat das bestreben das auto zu beschleunigen.

andi stemmer hat ausdrücklich definiert: "beschleunigung kann es nur geben wenn die summe kräfte im schwerpunkt des fahreuges nach vorne zeigt". DAS IST VÖLLIG RICHTIG

ein extrembeispiel sind die spielzeugautos mit der schwungscheibe. man dreht die schwungscheibe durch rollen es autos auf der hand an. die schwungscheibe hat jetzt energie gespeichert. wenn man das auto dann auf den untergrund setzt beschleunigt diese kinetische energie das auto.

das andere extrembeispiel sind wieder spielzeugautos. solche die nur einfache räder haben ohne irgend eine schwungmasse oder ähnliches. rollt man die auf der hand an und setzt sie auf den boden. das auto wird nicht oder nur minimalst beschleunigen. klar, das kleine plastikradl speichert so gut wie keine kinetische energie.

die verhältnisse beim pkw sind irgendwo dazwischen und es gilt die frage zu klären ob es möglich ist dass die summer der kräfte nach vorne zeigt.

nach hinten (bremsend) zeigen folgende kräfte: LUFTWIDERSTAND, ROLLWIDERSTAND, REIBUNGSVERLUSTE.
wenn man mit dem auto ausgekuppelt mit ca. 40km/h dahinrollt wird man nur sehr langsam langsamer. man kann mit 40km/h lange rollen bis das auto zum stillstand kommt. diese kräfte sind also nicht besonders groß. anders wäre es natürlich bei 200km/h (luftwiderstand!)

nach vorne zeigen folgende kräfte: KINETISCHE ENERGIE IN REIFEN, FELGEN, BREMSSCHEIBEN, HALBACHSEN, DIFFERENTIAL, GETRIEBE, KUPPLUNGSSCHEIBE.
die kupplungsscheibe dreht sich beispielsweise mit ca. 5000rpm, auch das erste getrieberad dreht sich mit 5000rpm. die bremsscheibe dreht sich mit ca. 1.200rpm, ebenso die felge samt reifen. da ist meiner meinung nach nicht so wenig energie gespeichert. man versuche mal das ganze werkl mit der hand abzubremsen (auto auf hebebühne). da wird man sich schwertun.

wenn jetzt die kraft die des sich mit geschwindigkeitsüberschuss drehenden antriebsstranges grösser ist als der luft- und rollwiderstand beschleunigt das auto. that%27s it.

interessant dazu die unterschiedlichen meinungen (man möge mir die zitate nicht überlehmen, ist ja kein todernstes thema):

thekla zu wern@ir: "ich bin 7 jahre lkw gefahren und muss dir zustimmen. das hab ich immer so gemacht"

andi zu wern@ir: "das ich völliger schwachsinn. wenn es eine beschleunigung gibt dann nur 0,02 sekunde lang. das kannst du gar nicht merken."

ernstl zu wern@ir: "wenn es beim radlfahren 30km/h gegenwind hat vergeht mir die lust."

xl erklärt wern@ir in wenig physikalischer ausdrucksweise die versuchsergebnisse.
wern@ir: "das ist keine physikalische erklärung"
xl: "ich weiss, ich arbeite daran"

ernstl zu andi: "wennst auf eis mit durchdrehenden rädern hochdrehst und dann auskuppelst beschleunigt das auto"
andi: "glaubst du das im ernst?"

andi zu ceki (über wern@ir): "glaub kein wort von dem was er sagt"
ceki: "doch ich kann mir das vorstellen"

u.s.w. u.s.w.

auf jeden fall war es sehr lustig und hat mir grossen spaß gemacht vor allem weil ich jetzt so glaube ich eine lückenlose beweisführung anbieten kann *g*. :-)

Wern@ir

(IP=62.46.9.XXX)

09.12.2000 14:25 (letzter Eintrag: 28.11.2018 11:33)