Nimmt Querbeschleunigung bei hoher Geschwindigkeit ab?

[Cheater!]

Bei einem Formel1-Auto ist es z.B. denkbar, daß es abfliegt, wenn es versucht eine Kurve mit 130km/h zu fahren, selbige Kurve kann das selbe Formel1-Auto aber eventuell mit 160km/h durchfahren ohne abzufliegen, weil die Aerodynamik dann einen entsprechend höheren Anpressdruck erzeugt.

Nein, so etwas geht nicht. Folgendes Zahlenbeispiel:

Gewicht des Autos: 700kg => 7000 N

Abtrieb bei 130km/h: 1000 N (angenommen)

der Abtrieb nimmt quadratisch zu, ergo bei 160km/h: 1510 N

Gesamtanpresskraft 8000 N bzw 8510 N

bei einem Reibwert von 1,2 ergibt sich eine maximal aufbringbare Zentripetalkraft von 9600 N bzw 10212 N

aufzubringende Zentripetalkraft um die Kurve mit 130km/h zu fahren, z.B: 9601 N (das Fahrzeug soll die Kurve ja nicht fahren können)

die aufzubringende Zentripetalkraft ist auch quadratisch abhängig von der Geschwindigkeit, ergo bei 160km/h bereits 14544 N (das Auto fliegt also erst recht raus)

Anmerkung: solange der Hauptanteil der Anpresskraft aus dem Eigengewicht kommt, wird dieser Sachverhalt so bleiben. Wenn der Anpressdruck ausschließlich aus der Aerodynamik kommt, wird man die Kurve mit jeder Geschwindigkeit fahren können. NIEMALS aber ausschließlich mit hoher Geschwindigkeit.

Aber:

maximal mögliche Querbeschleunigung bei 130km/h: 9600N / 700kg = 1,37g

bei 160km/h: 10212N / 700kg = 1,46g

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Hallo Marc W.,

 

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[Marc W. CO]

Klasse, danke, sind wir wieder einen Schritt weiter...

[Eno]

Ich denke, dass der Knackpunkt die Seitenführungskräfte sind, die der Reifen aufbauen kann.

Es wurde hier ja schon erwähnt, dass der Wert dafür mit größer werdender Drehgeschwindigkeit abnimmt.

Zu klären wäre, ob der aerodynamisch erzeugte größere Anpressdruck bei höheren Geschwindigkeiten die abnehmende Fähigkeit, Seitenführungskraft aufzubauen kompensiert.

Am Ende stünden also folgende möglichen Aussagen:

a.)

Durch die bei höherer Geschwindigkeit abnehmenden Seitenführungskräfte, nehmen mögliche Querbeschleunigungswerte mit steigender Geschwindigkeit ab.

(Für den Fall, dass der höhere Anpressdruck nicht ausreicht)

b.)

Durch den höheren Anpressdruck bei großen Geschwindigkeiten nimmt die maximale Querbeschleunigung bei steigenden Geschwindigkeiten zu.

(Für den Fall, dass der höhere Anpressdruck ausreicht)

Gruß

Eno.

Edit:

Die Rechnung von Cheater verstehe ich nicht.

Du dividierst die Gesamtanpresskraft des Autos mit dem Gewicht und erhälst die mögl. Querbeschleunigung?!?! Wenn das eine richtige Rechnung ist, geht sie aber zumindest von idealisierten Vorbedingungen aus. (Reifen kann bei jeder Drehgeschwindigkeit die gleiche Seitenführungskraft aufbauen, bzw hat den gleichen Reibwert) - und grad das ist für die OP Frage wichtig.