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Projekt Tracktorbeschleunigung
von Pascal Donner
Inhalt:
• Aufgabe
• Vorbetrachtung
• Durchführung
• Ergebnisse
Aufgabe
• Messen der Geschwindigkeit eines Tracktors
• Daraus die Beschleunigung ermitteln
• Daraus die Kraft des Tracktors bestimmen
• Messung auf unterschiedlichen Untergründen, mit unterschiedlichen Gewichten
Vorbetrachtung
tav
t
va
amF
Formel der Geschwindigkeit:
Umgestellt nach a:
Formel der Kraft:
Masse des Traktors m= 1328kg
Masse der Hänger 1.: 500 kg
2.: 850 kg
Ausrechnen der Beschleunigung: 002
2stvt
as
Fallunterscheidung
1. Fall: Motorkraft kleiner als Reibungskraft, d.h. Traktor fährt normal
Verwendung der Formel amF
2. Fall: Motorkraft größer als Reibungskraft, d.h. reifen drehen durch
3. Fall: Idealfall
m
fgm
m
Fa HN
Herleitung der Formel für die Berechnung des 2. Falls
tNormalkrafFN m
fgm
m
Fa HN
gHaftreibunfH
Zuerst wird eine Messung auf einem nassen Feldweg durchgeführt. Die Messung geht 100m und aller 25m werden Messstäbe aufgestellt. Die Kamera befindet sich 150m entfernt.
Während der Messung werden verschiedene Gewichte angehängt.Danach werden die gleichen Messungen auf einer Teer Straße durchgeführt.
Methoden – Behandlung des Videos
Zeit ablesen, wenn Messpunkt erreicht
Messstellen markieren
Videobeispiel der Messfahrt
s in m t in s t in s t in s t in s t in s t in s
berg auf berg ab berg auf berg ab berg auf berg ab
0 1,39 2,14 2,47 3,24 4,01 4,44
25 1,47 2,22 2,56 3,32 4,12 4,54
50 1,51 2,25 2,61 3,37 4,19 4,59
75 1,56 2,3 2,66 3,41 4,24 4,64
100 1,6 2,34 2,71 3,47 4,29 4,69
s in m t in s t in s t in s t in s t in s t in s
berg auf berg ab berg auf berg ab berg auf berg ab
0 5,25 6,29 6,48 7,35 8,09 8,44
25 5,31 6,36 6,66 7,42 8,16 8,52
50 5,35 6,4 6,71 7,46 8,21 8,56
75 5,4 6,45 6,76 7,51 8,25 8,61
100 5,44 6,5 6,8 7,56 8,29 8,65
ErgebnisseAm Anfang jedes Tests ist die Beschleunigung groß, dann wird sie geringer da der Tracktor seine Höchstgeschwindigkeit erreicht hat. Sie wird mit zunehmender Masse geringer.
s - t diagramm von Messung auf dem Feldweg
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30
t in s
s in
m
berg auf
berg ab
berg auf mit hänger
berg ab mit hänger
berg auf mit 2 hänger
berg ab mit 2 hänger
s - t Diagramm für Messung auf Straße
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30 35
t in s
s in
m
berg auf
berg ab
berg auf mit hänger
berg ab mit hänger
berg auf mit 2 hänger
berg ab mit 2 hänger
t
va
Rechnen mit der Formel:
a - t diagramm von Feldweg
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
t in s
a in
m/s
²
berg auf
berg ab
berg auf mit hänger
Beim Anfahren ist die Beschleunigung am größten
Sie nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab
a - t diagramm von Feldweg
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
t in s
a in
m/s
²
berg ab mit hänger
berg auf mit 2 hänger
berg ab mit 2 hänger
Beschleunigung ist beim Anfahren am größten -
- und bei erreichter Höchstgeschwindigkeit am niedrigsten
Man erkennt hierbei deutlich das die Beschleunigung mit 2 Hängern nicht so groß ist, und der Anstieg auch kleiner ist.
a - t Diagramm von Straße
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,00 10,00 20,00 30,00
t in s
a in
m/s
² berg auf
berg ab
berg auf mit hänger
Bei den Diagrammen der Straße stellt man das gleiche fest:
Die Beschleunigungen sind wie auf dem Feldweg beim Anfahren größer, allerdings erreicht der Traktor auf der Straße schneller seine Höchstgeschwindigkeit, deshalb ist der Anstieg größer.
a - t Diagramm von Straße
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
t in s
a in
m/s
² berg ab mit hänger
berg auf mit 2 hänger
berg ab mit 2 hänger
Hier ist der Unterschied von der Beschleunigung unterschiedlicher Massen gut zu erkennen.
Kraft
0
200
400
600
800
1000
1200
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
m in kg
Kra
ft in N
Kraft
Die Kraft bleibt während des Messvorgangs gleich. Die kleinen Unterschiede können durch unregelmäßiges Gasgeben entstanden sein.
