Steilkurve
- Autor:
- Christoph Zenger
Lesen Sie folgenden Infotext zu Steilkurven.
"Gefälle und Neigungswinkel"? Da war doch was in der 11. Klasse...
Geneigte Ebene:
Verständnisfragen
Geben Sie an, welche Aussagen im Falle eines gleitenden Körpers korrekt sind.
Geben Sie die Herkunft und eine Eigenschaft der Kraft an.
Kräfteplan einer Steilkurve
Fahrt in einer Steilkurve mit v = konst.
Verständnisfragen
Die obige Kurve wird mit v = konst. durchfahren. Erklären Sie, woran man dies in obigem Applet erkennen kann!
Die Physik hinter Steilkurvenfahrten
Fahrt durch eine Steilkurve (Aus der Sicht des Fahrers eine Linkskurve)
Im Folgenden wird entscheidend sein, dass Sie die Vorgänge verstehen, die bei der Durchfahrt einer Steilkurve vor sich gehen.
Wir packen von nun an alle Kräfte, die vom Boden auf das Fahrzeug wirken, zu einer einzigen Kraft zusammen, die wir ab jetzt simpel Bodenkraft nennen. Eine Steilkurve ist von vorne betrachtet wie eine geneigte Ebene angewinkelt. Auch wenn das Fahrzeug die Kurve "der Länge nach" durchfährt, treten Kräfte auf, die Sie von der geneigten Ebene kennen! Geben Sie an, welche Kräfte laut obigen Kräfteplänen vom Boden auf das Fahrzeug wirken und sich zur Bodenkraft zusammenfassen lassen. Hinweis: Ab jetzt sprechen wir verallgemeinernd von der Reibungskraft, da in einer Steilkurve sowohl Haft- als auch Gleitreibungseffekte auftreten.
Verständnisfragen
a) Erklären Sie, unter welchen Bedingungen für die Bodenkraft eine Durchfahrt der Kurve mit v = konst. möglich ist und wie der Fahrer dabei das Lenkrad hält.
b) Erklären Sie, was ein Auftreten von "seitlichen" (Reibungs-)Kräften für die Reifen des Fahrzeugs bedeutet, wenn so die Kurve durchquert wird.
c) Stellen Sie nun die Schieberegler so ein, dass die Bodenkraft im 90°-Winkel zur Oberfläche steht.
d) Stellen Sie nun die Schieberegler nochmals so ein, dass die Bodenkraft im 90°-Winkel zur Oberfläche steht.
Lernzielkontrolle
Lernzielkontrolle
Ein Mitschüler hat Schwierigkeiten die Hangabtriebskraft und die Zentripetalkraft voneinander unterscheiden zu können. Erklären Sie stichpunktartig die Unterschiede bzw. den Zusammenhang zwischen den beiden Kräften!