Physikalische Frage zum Ausrollen

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Von den praktischen Erfahrungen her stellt sich mir eine Frage, die ich mangels hinreichender Physikkenntnisse nicht beantworten kann:

Zwei baugleiche VMs rollen parallel nebeneinander auf glatter, ebener Strecke, windstill, gleiche Reifen+ Drücke. Einziger Unterschied: Fahrer A ist 20 kg schwerer als Fahrer B. Beide beschleunigen auf 50 km/h, hören gleichzeitig auf zu treten und lassen bis zum Stillstand ausrollen. Welches Ergebnis ist zu erwarten und warum?
 
Fahrer A rollt weiter da zum Zeitpunkt des losrollens ohne zu treten mehr Energie in seinem System gespeichert ist. Fahrer B verbraucht weniger Energie für jeden Meter den er rollt aber das wird aufgrund der mehr Energie des Fahrer A s überkompensiert.
 
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Dem ist nur noch hinzuzufügen, dass die Walkarbeit des Reifens beim schwereren Fahrer mehr Energie kostet, da bei jeder Umdrehung der Reifen mehr "durchgeknetet" wird, ein Teil der zusätzlichen kinetischen Energie, die Fahrer A auf Grund des Mehrgewichts hat, wird also in Wärme umgewandelt.

Man könnte einen theoretischen Fall konstruieren, bei dem diese Walkarbeit so viel höher ist, dass Fahrer A sogar weniger weit rollt als der leichtere Fahrer B (Druck so, dass System A auf der Felge rollt und Reifen knittert, während Fahrer B halbwegs normal rollt), aber unter halbwegs realistischen Bedingungen dürfte das Ergebnis so aussehen wie von @flensboards beschrieben.
 
Dem ist nur noch hinzuzufügen, dass die Walkarbeit des Reifens beim schwereren Fahrer mehr Energie kostet, da bei jeder Umdrehung der Reifen mehr "durchgeknetet" wird, ein Teil der zusätzlichen kinetischen Energie, die Fahrer A auf Grund des Mehrgewichts hat, wird also in Wärme umgewandelt.
Das hat flensboards doch schon geschrieben.
 
Das hat flensboards doch schon geschrieben

Und? Ich habe ergänzt, aus welchem Grund A mehr Energie verbraucht und unter welchen Umständen A deswegen kürzer ausrollen könnte. Das sollte im Normalfall zwar keine Rolle spielen, aber der OP fragte ausdrücklich nach dem Hintergrund und ich finde, man versteht es so besser. Wenn du diese Erklärung nicht brauchst, ist doch alles gut, aber darum ging es nicht.
 
Hi,
alles ist gleich bis auf 20 kg Masse? Die kinetische Energie ist proportional zur Masse. Der Rollwiderstand auch. Zumindest laut Schulbuch rollen sie dann gleich weit.
Es sei denn es gibt noch was anderes. Zum Beispiel ein Krümel Dreck, der dem einen die Aerodynamik versaut.
Versuch macht klug. Fahr doch selbst, mal mit 20kg zusätzlich mal ohne.
Grüße, Christian
 
Moin!

alles ist gleich bis auf 20 kg Masse? Die kinetische Energie ist proportional zur Masse. Der Rollwiderstand auch. Zumindest laut Schulbuch rollen sie dann gleich weit.

Könnte das dran liegen, daß Schulbücher gern mal den Luftwiderstand vernachlässigen?

Da der Luftwiderstand (annähernd) unabhängig von der Masse ist, sollte das Fahrzeug mit mehr Masse und damit mehr kinetischer Energie auch weiter rollen, wenn der Rollwiderstand der gleiche ist.

Tschüs!

Hein
 
Bei hohen Geschwindigkeiten dominiert oder ist der Faktor des Luftwiderstandes hoch bzw überhaupt da. Im Luftleeren Raum oder bei 10kmh sind die Ergebnisse identisch. Je schneller gefahren wird je mehr fällt es zugunsten des schweren aus, da dieser mehr Energie dem Luftwiderstand entgegen zu setzten hat.
 
Und ich hab gedacht das wär endlich mal eine Frage die mit der ersten Antwort geklärt ist :(
 
Die kinetische Energie ist proportional zur Masse. Der Rollwiderstand auch. Zumindest laut Schulbuch rollen sie dann gleich weit.
"Proportional" heißt nur, dass ein (in diesem Fall) linearer Zusammenhang besteht, also z.B. kein logarithmischer oder quadratischer. Über den Faktor sagt es nicht aus. Die Werte a = 0,5 * m und b = 10 * m sind beide proprotional zu m, aber durch die unterschiedlichen Faktoren wachsen beide unterschiedlich stark.
 
Einige Dinge wurden nicht berücksichtigt wie Kugellager, Leichtlauf der Felgen, auch gleiche Reifen, rollen nicht immer gleich. Um da wirklich einen Vergleich machen zu wollen, müssten beide Fahrer das gleiche VM bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit beschleunigen und ausrollen lassen und zwar auf dem selben Streckenabschnitt unter gleichen Wind, Wetter und Temperaturbedingungen.
 
Die einzig ingenieursmäßig richtige Antwort ist (wie eigentlich immer)...

... kommt drauf an, ...

;)
 
... kommt drauf an, ...
Und worauf es ankommt wurde in Beitrag #2 und #3 beantwortet.
In Beitrag #14 wird dann noch erklärt, was sich aufgrund von Beitrag #3 ändert.

Die Betrachtungen zum luftleeren Raum kann man übrigens vernachlässigen, da in Beitrag #1 von lebenden Fahrern geschrieben wird.

Den von Daniel sehr schön erklärten Zusammenhang zur Fahrgeschwindigkeit kann man vernachlässigen, da in Beitrag #1 eine Geschwindigkeit definiert wurde.

Ergo, es wurde schon alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.
 
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