Physik Forum

[Kaspatoo]

Hallo,

mein Ziel ist es, die Mehrarbeit, die für eine beliebige Steigung benötigt wird, prozentual ausdrücken zu können (nicht ein %-Wert für alle/immer, sondern immer neu ausgerechnete Mehrarbeit aber eben in Relation zur Normalarbeit)
Wenn ich den Wert habe, könnte ich, egal was ich dann auf diesem Weg vorhabe, bzw. was er kosten soll: wenn der weg 2° Steigung jetzt hat und ein Wert von ka 5% ermittelt wurde, dass die Kosten jetzt nicht 10 sondern 10,5 sind. Dass ist was ich am Ende vor habe.

Ich bin nun leider nicht der physik-held aber ich versuche mein Bestes.

1)

Ich gehe bisher so vor, dass ich die normalarbeit mit
(F(Rh) = µ * m * g * cos(0)) * s
berechne.
Die Arbeit an der Steigung berechnet ich dann mit
(F(G) = m * g + F(Rh)) * s
Ich gehe dabei so vor, dass ich den Weg ersteinmal in der Ebene fahre und dann die Arbeit für Senkrechtes Hochziehen addiere.
Luftwiderstand vernachlässige ich.
Als Haftreibung arbeit mich mit 0,7 (ein irgendwo gefunder Mittelwert für ein Fahrzeug auf der Straße)

2)

Mal angenommen, bis hierher ist alles halbwegs vertretbar stehe ich jetzt vor dem Problem, wie ist denn das bei Neigung? Da arbeitet die Gewichtskraft ja für mich. Eine Überlegung daher war zu sagen
(F(G) * µ - F(G)) * s = noch benötigte Kraft bzw. überschüssige Kraft
wenn übverschüssig, dann muss ich selbst keine Kraft mehr aufwenden um den Weg zu schaffen.
Aber so richtig glaube ich da nicht dran. Weil F(G) ist immer größer wenn µ < 1. das Würde heißen, egal welche Neigung anläge es würde rollen...

Wenn es geht, würde ich auch hier gerne nach dem energieerhaltungssatz vorgehen und keine Hangabtriebskraft mit ins Boot nehmen.

Auch hier sei nochmal erwähnt, dass ich einen %-Wert zum verrechnen suche. Wenns also runter geht (2°) und in der Ebene hätte der Weg 10 gekostet und errechnet wurden jetzt 0,5%(restliche arbeit) oder - 2% (überschüssige arbeit) dann kostet der weg jetzt nur noch 10,05 bzw. 9,8.

Es ist möglich eine Reihe von Annahmen zu treffen bzw. sinnvolle Mittelwerte zu verwenden. Insgesamt sollte die Sache aber trotzdem einigermaßen wissenschaftlich vertretbar sein (also keine groben faustformeln).

Würde mich über Hilfestellungen, neue Erkenntnisse und Diskussionen sehr freuen.