Max. Beschleunigung

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von Borstel86, 25 Juni 2007.

  1. Guten Tag,

    ich selber hab jetzt keine Aufgabe aber hoffe mal das mir trotzdem geholfen wird. Ich hab in letzter Zeit öfters mir die Frage gestellt warum es eigentlich heißt das die maximale Beschleunigung von 0 auf 100 bei etwa 2,8 Sekunden liegt bei einem Auto, aber es angeblich Autos gibt die schneller als 2,8 Sekunden auf 100 sind und noch bizarrer find ich das die so genannten Top Fuel Dragster angeblich in 0,8 Sekunden auf 160 km/h kommen sollen.

    Ich dachte immer das es eine Grenze gibt und das die bei 2,8 liegt wegen der Reibung und der Kraft die dadurch nur maximal übertragen werden kann.

    Ich hoffe mal ihr könnt mir hier weiterhelfen. Bin leider nicht so das Physik-Ass deswegen will ich auch mal ein bisschen was dazulernen und gerade solche Sachen wären mal interessant zu wissen.


    mfg Borstel
     
  2. AW: Max. Beschleunigung

    Technisch gesehen gibt es eigentlich keine Grenzen.
    Siehe dazu nur die Kampf-Jets, Ultrazentrifugen (wenn auch anderer Bereich) usw.

    Die Begrenzung bezüglich der Beschleunigung, ist immer nur dann gegeben, wenn der Mensch in diesem System mit integriert ist. Von der technischen Machbarkeit her könnten diese Dinger wesentlich mehr. Wieviel "G" der Mensch aushalten kann auf Dauer weiß ich leider nicht.
     
  3. AW: Max. Beschleunigung

    Hallo Borstel86,

    meiner Meinung nach darfst du den normalen PKW nicht mit einem Dragster vergleichen. Die 2,8 Sekunden liegen vermutlich
    im Bereich des machbaren mit den gegebenen Vorraussetzungen. Dies wären z.B. normale Reifen und ein entsprechendes Gewicht.
    Technisch ist das sicherlich nicht das absolute maximum.
    Ein Dragster geht da schon eher an die technische Grenze.
    Allerdings werden hier auch absolute Leichtbauweise (nahezu ohne Sicherheitseinrichtungen) und Reifen
    mit entsprechender Fläche, die zusätzlich durch Anheizen wirken wie Klebstoff, verwendet.

    Mit technischen Modifikationen sind mit einem PKW auch andere Werte zu erfüllen, jedoch wird ein Extremumbau
    (siehe 1/8 bzw. 1/4 Meile) ja wieder in die richtung Dragster geschoben.

    Hoffe ich konnte helfen!
    Mfg Toto
     
  4. AW: Max. Beschleunigung

    Hallo,

    falls eine Antwort noch von Interesse ist: Die Beschleunigungszeit von 2,8 Sekunden für die Geschwindigkeitsänderung von 0 auf 100 km/h (= 27,78 m/s) ergibt sich aus der physikalischen Betrachtung, dass die Reibungskraft an den Reifen nicht größer sein kann als die Beschleunigungskraft (d´Alembert-Kraft) des Fahrzeugs. Andernfalls drehen die Reifen durch!

    F_{R}= F_{a}

    F_{G} * \mathbb{\mu}   = m * a

    m * g * \mathbb{\mu}   = m * a

    Die Masse des Fahrzeugs spielt keine Rolle!

    Viele Grüße

    Bacchusressel

    Wenn die Reibungszahl den Wert 1 annimmt, dann ist der Beschleinigungwert a für das Fahrzeug gleich der Gravitationsbeschleunigung g = 9,81 m/s².

    Um aus dem Stillstand die Geschwindigkeit 27,78 m/s zu erreichen benötigt man dann ca. 2,83 Sekunden!

    t =  \frac{v}g =   \frac{27,78 \frac{m}s }{  {9,81}  \frac{m}{s^2}} = 2,83 s
     
    #4 Bacchusressel, 12 Feb. 2008
    Zuletzt bearbeitet: 12 Feb. 2008
    derschwarzepeter und bursi1 gefällt das.
  5. Wegen der Formel 1 bin ich wieder bei dieser Fragestellung gelandet und stolpere über diesen Thread.
    Bacchusressel hat absolut recht.
    Immer mehr "Bums" unter die Haube bringen bringts nicht. Man muss irgendwie die Reibung erhöhen, weiche Reifen, und mehr Anpressdruck erzeugen z. B. Flügel, Auspuff nach oben, ... .
    Der kroatische Sportwagenhersteller Rimac hat es schon unter 2,7 s geschaft.
     
  6. Das kann man so nicht sagen, denn die Dragter- Praxis beweist das Gegenteil.
    Der Schwerpunkt liegt ja in einer gewissen Höhe über der Fahrbahn.
    Also tritt bei einer Anfahrbeschleunigung auch ein Drehmoment auf das dazu führt, dass die Hinterachse stärker belastet als die Vorderachse (diese wird entlastet).
    Bei einer größeren Last auf die Hinterachse ist auch die Reibkraft wiederum größer und man kann mehr Leistung übertragen.
     
  7. Durch die sog. dynamische Achslastverlagerung kann auf einer (der Hinter-)Achse maximal das Fahrzeuggewicht lasten
    und erst damit (oder mit Allradantrieb) gilt
    Heute erreichen SEHR gute Reifen im Optimalfall durch Verzahnung Reibkoeffizienten von etwas über 1,
    aber eine Beschleunigung von 0 auf 160km/h in 0,8 sec bedeutet eine Beschleunigung von
    a = 160 km/h / 3,6 / 0,8 sec = 55,55 m/s² (entsprechend ca. 5,66-facher Erdbeschleunigung).
    DAS ist durch Übertragen der Beschleunigungskraft über die Reifen eindeutig UNMÖGLICH:
    Gäbe es solche Reifen wirklich,
    könnte man mit ihnen eine 80 Grad (nicht %!) steile "Rampe" langsam rauffahren!
    Setzt man jedoch einen Antrieb ein, der OHNE qualmende Reifen auskommt,
    weil er z.B. auf Rückstoß, Magnetfeld, Feder- oder Gasdruck basiert,
    ist das leicht möglich: Denk an eine Gewehrkugel!
     
  8. Und trotzdem ist es technisch möglich, wie die div. Videos u. Berichte das beweisen.
     
  9. Bitte poste entsprechende Beweise (Links)!
     
  10. "Beweise" suchst du?
    Google mal unter "Dragster" und "Beschleunigung".
    Da gibt es Beiträge u. Videos zu Hauf.
    Es kann natürlich sein, dass das alles erlogen ist;-)
     
  11. Oder Du schaust einfach mal bei Wikipedia vorbei. Da wird bestätigt, dass der Haftreibungskoeffizient für bestimmte Materialpaarungen wesentlich größer als 1 sein kann.
     
  12. Vermutlich nicht, denn bei 80° bleiben nur ca. 17% der Gewichtkraft als Normalkraft übrig.
    Die Masse wird also gar nicht "stark" genug gegen die Unterlage gepresst.
    Bei 90° "baumelt" sie frei herum;-)
     
  13. Kann man natürlich machen, aber da sieht man nicht die gestoppte Zeit auf der Anzeigetafel und die gefahrene Maximalgeschwindigkeit;-)
     
  14. Mit diesen REIFEN (und um solche geht es hier konkret) würdest du nicht nur jedes Rennen gewinnen,
    sondern auch im Zivilleben ein reicher Mann werden.
    Ich fürchte jedoch, dass es solche Reifen mit einem Reibungskoeffizienten von 5,66 NICHT gibt.
    (Dragster fahren NICHT auf Zahnstangen!)

    Meine Worte.
     
  15. Die Radlast hat kaum einen nenneswerten Einfluß auf die Hysterese. Viel wichtiger ist übrigens bei einem Reifen die Adhäsion also die Hysterese. Um so weicher die Reifen sind, umso besser ist die Adhäsion. Nicht ohne Grund setzt man im Rennsport sehr weiche Slicks ein. Die Nachteile sind bekannt, nach wenigen Runden sind die Reifen abgefahren.
    Die technische Grenze bei alltagstauglichen Straßenreifen liegt bei 1,2 , das entspricht von 0 - 100 km/h 2,4 s.
    Slicks kommen auf ca 2,2 - 2,5.
    Bei Dragster wird aber zusätzlich noch die Fahrbahn mit einer Klebeschicht präpariert. Somit ist die Adhäsion um ein viel faches erhöht. Mit aufgewärmten Reifen werden dann Beschleunigungswerte von bis zu 45 m/s² erreicht, also 4,6.

    Nachtrag man sollte den Reibungskoeffizient eines Reifen auch nicht mit dem coulombschen Reibgesetz verwechseln. Der Reibungskoeffizient bei einem Reufeb ist nämlich nur ein imaginärer Ersatzwert. Wie bereits erwähnt spielt Hysterese (coulombschen Reibgesetz) und Adhäsion eine tragende Rolle. Zweiteres steht bekanntlich in Abhängigkeit der Flächengröße, darum ist ebenfalls auch die Reifenbreite von Bedeutung.
     
    #15 Duke711, 16 Mai 2018
    Zuletzt bearbeitet: 16 Mai 2018
    plusminus99 und derschwarzepeter gefällt das.
  16. Es kommt auf das Produkt Gewichtskraft * Reibwert an.
    Der Reibungskoeffizient allein ist nicht ausschlaggebend.
     
  17. Auf DIESEM Planeten schon:
    Da die Gewichtskraft über die Erdbeschleunigung von der zu beschleunigenden Masse abhängt,
    kann man mit einem Reibkoeffizient von 1 nur mit 9,81m/s² beschleunigen.
    Das Gewicht ändert da gar nichts dran.
     
  18. Absolut richtig. Im übrigen ist die Annahme als Maximalwert 1 bezüglich des Reibgesetz nicht verkehrt. Es gibt nur sehr wenige Mataerialpaarungen - z.B. Aluminium/Aluminium, die diesen Wert leicht übertreffen. Ausnahmen bestätigen bekanntlich die Regel.
     
  19. Bei einem Dragster wirkt aber nicht nur die Gewichtskraft. Ich glaube mich erinnern zu können, dass allein der Rückstoß aus den Auspuffrohren zusätzlich mit ca 15% an der Vertikallast auf der Hinterachse beteiligt sein soll. Und das hat mit dem Gewicht überhaupt nichts zu tun.

    Aber was soll hier die ganze Diskussion über die angebliche "Unmöglichkeit":
    Die Dragster fahren nun halt einmal seit vielen Jahren und die Motorleistung wird über Reibung auf die Straße gebracht.
     
  20. Fehlschluss.
    Wenn du nicht alle (z. B. auf einen Dragster) einwirkenden Kräfte berücksichtigst, erhältst du halt ein falsches Ergebnis.
     
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