Wie kann ich die Verzögerung durch Reibung berechnen?

Ich habe mich gefragt, wie ich die Verzögerungen eines Objekts aufgrund von Reibung berechnen kann - und daher die maximale Entfernung finden kann, die es erreichen kann?

Wenn zum Beispiel ein Auto plötzlich mitten auf einer Straße bremst, wie kann ich herausfinden, wie lange es braucht, um vollständig anzuhalten, seine Verzögerung, die Entfernung, die es bis zum Anhalten zurücklegen wird?

Oder wenn jemand Ski fährt und den Fuß eines Berges erreicht, wo der Boden flach wird, wie kann ich dann wissen, wie lange es dauert, bis der Skifahrer vollständig zum Stehen kommt?

Bevor ich die Formel verwendet habe (bei der ich mir nicht sicher bin): D e C e l e R A T ich Ö N = G × μ S T A T ich C . Aber jetzt, wo ich darüber nachdenke, bin ich mir nicht mehr sicher, ob es richtig ist ...

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Antworten (2)

Ich habe mich gefragt, wie ich die Verzögerungen eines Objekts aufgrund von Reibung berechnen kann - und daher die maximale Entfernung finden kann, die es erreichen kann?

Wenn Sie die Geschwindigkeit des Objekts kennen, bevor die Reibung beginnt, es zum Stillstand zu bringen, können Sie den Anhalteweg mithilfe des Arbeits-Energie-Theorems berechnen, das besagt, dass die an einem Objekt geleistete Nettoarbeit seiner Änderung der kinetischen Energie entspricht. Wenn die einzige Kraft, die auf das Objekt wirkt und es zum Stillstand bringt, die Reibungskraft ist, dann

W N e T = μ M G D = M v 2 2

μ G D = v 2 2

D = v 2 2 μ G

Wo D = Anhalteweg, v = Geschwindigkeit des Objekts, bevor es auf Reibung trifft, μ = der Reibungskoeffizient und G = Erdbeschleunigung. Beim Bremsweg des Fahrzeugs verwenden Sie beim Schleudern des Fahrzeugs den kinetischen Reibungskoeffizienten zwischen den Reifen und der Straße. Wenn die Räder weiter rollen, verwenden Sie den Haftreibungskoeffizienten. Generell kann der Rollwiderstand vernachlässigt werden.

Sie können die Größe der Verzögerung aus dem zweiten Newtonschen Gesetz berechnen

A = F M = μ M G M = μ G

Und schließlich können Sie die Haltezeit aus berechnen

D = A T 2 2

T = 2 D A

Hoffe das hilft.

Nun, g × Haftreibungskoeffizient ist ein falscher Weg, um die Verzögerung aufgrund von Reibung zu finden.

Der erste offensichtliche Grund ist, dass, wenn sich das Objekt bewegt, kinetische Reibung ins Spiel kommt, oder aber Rollreibung unter realen Rollbedingungen ins Spiel kommt.

Nur in einem perfekt idealen reinen Rollszenario können wir die Haftreibung in unsere Berechnungen aufnehmen.

Die meisten Fragen beziehen sich jedoch auf Idealfälle, sodass dieser Teil größtenteils richtig ist.

Auch der andere Begriff "g" wäre nur in Fällen korrekt, wie z. B. bei einem Auto, das auf einer geraden Straße fährt usw.

Wenn sich das Objekt auf einer Steigung bewegte, würde Ihre Formel Ihnen einen falschen Wert geben.

Dies liegt daran, wie Reibung definiert wird.

Wenn sich ein Objekt bewegt Reibung = Gleitreibungskoeffizient × Normalkraft

Nur auf einer ebenen Fläche wäre die Normalkraft mg.

Auf einer schräg geneigten Ebene θ mit dem Boden wäre es M G cos θ

Die Verzögerung hier hätte also einen gcos θ Term anstelle des g-Terms in Ihrer Formel.

Hoffe es hat geholfen!

Dies ist falsch, Reibung kann statisch sein, wenn die Räder rein rollen.
@ Binod Danke für den Hinweis. Jetzt habe ich es richtig bearbeitet. Bitte teilen Sie mir mit, ob weitere Korrekturen erforderlich sind.