Geneigte Ebene / Aufwärtsbewegung

Hallo, ich komm hier bei einer Aufgabe nicht weiter, da mir irgendwie das Verständnis dazu fehlt:

Ein Radsportler (68 kg) fährt mit dem Fahrrad eine geneigte Ebene mit dem Winkel 13° hinauf. Die Haftreibungszahl beträgt 0.8. Das Fahrrad hat die Masse von 12.5 kg.

a.) Mit welcher Kraft kann der Radsportler treten (Kraftübersetzung 1:1), ohne dass das Hinterrad durchdreht?

b.) Er fährt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 8 km/h den Berg hoch. Wie groß ist seine Tretkraft, wenn die Rollreibung 20% des Gesamtgewichtes beträgt?

c.) Er setzt zum Überholen eines anderen Radfahrers an und tritt mit einer Kraft von 420 N in die Pedale. Wie groß ist die Beschleunigung?

d.) Welche Strecke legt er in 30 s zurück?

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Soweit die Aufgabe. Also bei a. frag ich mich erstmal ganz allgemein, wann beginnt man auf einer geneigten Ebene vorwärts zu fahren? Wenn die Tretkraft größer als die Normalkraft ist? Oder wenn die Tretkraft größer als Hangabtriebskraft + Reibungskraft ist? Und wann dreht das Rad dann durch, was muss da gegeben sein?
Ich würde hier über die Newtonschen Gesetze verwenden. [tex]\Sigma F_{T} - F_{H} - F_{R} = 0[/tex]

Bei b. würde ich dann mit einer Energiebilanz arbeiten. Allerdings versteh ich nicht, was mit der Rollreibung gemeint ist, die 20% des Gesamtgewichtes beträgt. Ist denn die Rollreibung = die Reibungskraft? Und wieso 20% des Gesamtgewichtes? Müsste es nicht heißen 20% der Gewichtskraft?
Wie sieht die Energiebilanz aus?

c. und d. müssten sich dann für mich daraus ergeben denk ich.


Hoffe ihr könnt mir helfen.

Grüße
 
M

Matthias82

Gast
AW: Geneigte Ebene / Aufwärtsbewegung

Es ist zwar schon eine Zeit lang her das ich Physik gemacht habe aber ich probier mich mal bei Aufgabe a:

Das Gewicht des Fahrers und des Rades sind zusammen 80,5kg.
Die Gewichtskraft ist damit (bei g=9,81) 789,705N.
Die Normalkraft, die senkrecht zur schiefen Ebene wirkt ergibt sich
durch Pythagoras (eine Zeichnung ist hier hilfreich) zu 769,464912N.
Die maximale Kraft meine ich dürfte sich dann mit F=µ*F_N ergeben.
Also dürfte der Radfahrer mit maximal 615,57N in die Pedale treten.
Hoffe das ich zu so später Stunde noch alles auf die Reihe bekommen
habe o_O
 
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