Schräger Wurf und Vorwärtsbewe < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:30 Fr 20.03.2009 | | Autor: | mmhkt |
| Aufgabe | | Physik im ländlichen Alltag |
Guten Tag,
Ich brauche den Rat der Physikexperten.
Physik im ländlichen Alltag könnte man das nennen, was mich beschäftigt (nicht nur...)
Vor einigen Tagen war ich mit dem Auto unterwegs und wie das so ist um diese Jahreszeit in unseren Gefilden, begegnet man hin und wieder einem Traktor.
Dieser hier kam nach getaner Arbeit vom Feldweg auf die Straße und fuhr so vor mir her, es gab keine Möglichkeit zum Überholen.
Also hatte ich Zeit zu einer ausführlichen Betrachtung. Dabei haben mir die wegfliegenden Matschbrocken zu denken gegeben.
Der fährt also und schleudert dabei die Brocken heimischer Scholle weg, die an den Rädern im Profil kleben.
Das alles ist - wenn ich mich recht erinnere - in der Rubrik "schräger Wurf" anzusiedeln.
Ich weiß nur noch nebulös wie das anzugreifen war, wenn jemand z.B. einen Stein wirft und daß die maximale Wurfweite bei 45 Grad Abwurfwinkel erreicht wird.
Hier kommt aber erschwerend hinzu, daß der Matsch ja auch noch die Vorwärtsbewegung des Traktors "intus" hat, wenn er denn den Reifen verlassen muß.
Gleichzeitig fliegt er nach hinten weg.
Kann man ja auch schön sehen, wie die Dinger da in einem eleganten Bogen ihren Weg machen.
Wenn man sich das von der Seite anschaut - wie bringt man denn die Kurve des nach hinten fliegenden Klumpens mit der vorhandenen Vorwärtsbewegung zusammen?
Wie sieht denn so eine Flugkurve aus?
Mach ich mir da unnütze Gedanken zu einem weiteren Kapitel der Chronik des nutzlosen Wissens - oder reichen hier einfach meine überschaubaren Kenntnisse nicht aus, um mir da eine passende Vorstellung zu machen?
Oder ist das nur eine Frage für Artilleristen auf dem Rückzug?
Wenn man sich das Rad als Zifferblatt vorstellt, dann geht es mir um den Bereich 6 - 9 Uhr.
Um 9 geht es doch zunächst senkrecht nach oben.
Es müßte doch m.E. eine bestimmte Stelle bei der Raddrehung geben, (ich vermute zwischen 9 und 12 Uhr) an der die Brocken weggeschleudert und wieder auf dem Boden landend, genau an der Stelle aufschlagen, an der der Traktor war, als der Brocken sich vom Reifen gelöst hat.
Geschwindigkeit des Traktors, Beschaffenheit des Matsches und des Reifens - alles weitere Hindernisse auf dem Weg zur Erkenntnis.
Hinweis:
Dazu gibt es keine konkrete Aufgabenstellung.
Es ist einfach eine Überlegung zu Dingen des Alltags, über die man sich sonst kaum Gedanken macht.
Aber wenn man dann mal dran ist, läßt es einen nicht so schnell wieder los...
Schönen Gruß
mmhkt
P.S. Ja, ich habe auch noch was anderes zu tun in meinem Tagesablauf...
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:39 Fr 20.03.2009 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Ich denke, hier reicht es, nur die Reifen als "Abschussrampe" zu betrachten. Diese Rotieren mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit, also hat das Profil der Reifens eine bestimmte Geschwindigkeit (das ja dann auch die Fahrtgeschwindigkeit des Traktors ist).
Rotieren die reifen nun schnell genug, wenden die Matschklumpen dann radial abgeworfen, mit einer bestimmten "Fluchtgeschwindigkeit". Und diese kann man dann vektoriell zur Fahrtgeschwindigkeit des Traktors addieren, so dass man die "Resultierende Geschw." bekommt, und dem Abwurfwinkel. Und diese beiden Grössen nimmt man dann für den "Schrägen Flug".
Marius
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> Hallo
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> Ich denke, hier reicht es, nur die Reifen als
> "Abschussrampe" zu betrachten. Diese Rotieren mit einer
> bestimmten Winkelgeschwindigkeit, also hat das Profil der
> Reifens eine bestimmte Geschwindigkeit (das ja dann auch
> die Fahrtgeschwindigkeit des Traktors ist).
>
> Rotieren die reifen nun schnell genug, wenden die
> Matschklumpen dann radial abgeworfen,
Hallo,
wenn ich hinter dem Traktor fahre, dann sehe ich die Brocken wegfliegen, die vom Hinterreifen "schräg aufwärts nach hinten " geworfen werden, richtig?
> mit einer bestimmten
> "Fluchtgeschwindigkeit".
Mit der Geschwindigkeit des Traktors.
> Und diese kann man dann vektoriell
> zur Fahrtgeschwindigkeit des Traktors addieren, so dass man
> die "Resultierende Geschw." bekommt, und dem Abwurfwinkel.
> Und diese beiden Grössen nimmt man dann für den "Schrägen
> Flug".
Ja, so sehe ich das auch.
Wenn ich nun addiere, die Komponente "schräg aufwärts nach hinten" und die betragsmäßig gleichgroße horizontal nach vorne, dann erhalte ich, daß die Brocken "schräg aufwärts nach vorn" fliegen.
Irgendwas stimmt da doch nicht, oder ist das wirklich so?
Gruß v. Angela
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:40 Mi 25.03.2009 | | Autor: | mmhkt |
Guten Tag,
so ganz erkenne ich noch nicht, wohin die Brocken denn nun fliegen, je nachdem wo sie den Reifen verlassen.
> Wenn man sich das von der Seite anschaut - wie bringt man
> denn die Kurve des nach hinten fliegenden Klumpens mit der
> vorhandenen Vorwärtsbewegung zusammen?
> Wie sieht denn so eine Flugkurve aus?
> Wenn man sich das Rad als Zifferblatt vorstellt, dann geht
> es mir um den Bereich 6 - 9 Uhr.
> Um 9 geht es doch zunächst senkrecht nach oben.
>
> Es müßte doch m.E. eine bestimmte Stelle bei der Raddrehung
> geben, (ich vermute zwischen 9 und 12 Uhr)
mittlerweile glaube ich, daß das vor 9 Uhr passieren muß, weils ja, wenn es zunächst senkrecht nach oben geht, insgesamt gesehen nur vorwärts gehen kann.
> an der die
> Brocken weggeschleudert und wieder auf dem Boden landend,
> genau an der Stelle aufschlagen, an der der Traktor war,
> als der Brocken sich vom Reifen gelöst hat.
Bildliches Beispiel:
Der Traktor ist auf der x-Achse mit 25 km/h unterwegs und wirft die Brocken hin(ter sich).
Als Beispiel soll ein Klumpen genau auf der Kreuzung von x- und y-Achse gleich auf 7 Uhr (wären doch 15°, wenn ich das richtig sehe?) wegfliegen.
Wo landet das Ding?
Vielleicht kann mir das jemand so verständlich machen, daß ich es mit meinen - nennen wir es übersichtlichen - Physik- und Mathematikkenntnissen verstehe.
Schönen Gruß
mmhkt
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:07 Mi 25.03.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du musst auf das Bezugssystem achten! Dass es eine Parabel auf dich zu gibt, liegt daran, dass du dich mit der gleichen geschwindigkeit wie der Tr bewegst.
Du siehst also das Gleiche, wie wenn du stuendest und sich nur das Rad mit konstanter Aussengeschwindigkeit v bewegt.
das Rad rechts bewegt sich von aussen gesehen in Uhrzeigerrichtung. Bewegungen auf dich zu bekommst du also nur zwischen >6Uhr und <9Uhr. die Anfangsgeschw. des Klumpens ist gleich der Anfangsgeschw. des drehenden Rades, bei 36km/h also 10m/s wenn er bei 7.30 uhr losfliegt kannst du also deine [mm] 45^o [/mm] Parabel mit maximaler Wurfweite nehmen.
alles was nach 9Uhr losgeht bespritzt den Tr oder seinen Fahrer!
Wenn du von der Strasse aus betrachtest gibt es keinen Dreck, der nach hinten spritzt! Das ist die Antwort auf Angelas Frage.
Wo und wann der Dreck wegfliegt, ist nicht physikalisch rauszukriegen, du hast also alle parabeln mit [mm] v_0= [/mm] 10m/s bzw TR Geschw. und den Winkeln zwischen 1 und [mm] 89^o
[/mm]
Gruss leduart
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> Du musst auf das Bezugssystem achten!
Danke leduart,
genau das war mein Knoten im Gehirn.
(Ich war ja schon voller Vorfreude, als ich Dich vorhin im Forum wiederauftauchen sah - berechtigt, wie sich zeigt.)
Gruß v. Angela
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:54 Mi 25.03.2009 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend,
besten Dank für die ausführliche und verständliche Erklärung der Angelegenheit.
Es ist also wie so oft im Leben eine Frage des eigenen Standpunktes im Gesamtsystem und des Blickwinkels auf die Dinge die um einen herum passieren.
Schönen Restabend
mmhkt
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