Translationsgeschwindigkeit eines rollenden Reifens

Aufrufe: 325     Aktiv: 07.07.2023 um 09:02

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Ich glaube, dass die Antwort der Frage lautet: Der höchste Punkt hat eine Translationsgeschwindigkeit von Null. Aber weshalb ist das so? Nach meiner Überlegung hat jeder Punkt des Rades dieselbe Translationsgeschwindigkeit. Weshabl hat der Kontaktpunkt und der Mittelpunkt dieselbe Translationsgeschwindigkeit und der höchste eine von NULL? Ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand erklären könnte, weshalb die Translationsgeschwindigkeit je nach Punk unterschiedlich ist. Danke für eure Hilfe.
Das ist eine Skizze von mir zu der Frage:
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Es kommt darauf an, in welchem Bezugssystem man diese Bewegung betrachtet, das heißt, ob der Beobachter still steht oder sich mit dem Rad mitbewegt. Ein mitfahrender Beobachter würde an jedem Punkt des Rads die gleiche Translationsgeschwindigkeit beobachten, aber in verschiedene Richtungen.

Die Aufgabe ist aber wohl so gemeint, dass der Beobachter am Straßenrand still steht. Dieser sieht den unteren Punkt mit der Translationsgeschwindigkeit Null, denn dort berührt der Reifen die Straße ohne zu rutschen. Dieser Berührpunkt bewegt sich also im Verhältnis zur Straße nicht und hat die Geschwindigkeit NULL. Der Mittelpunkt des Rads hat dieselbe Translationsgeschwindigkeit wie das gesamte Fahrzeug. Der obere Punkt des Rads hat die doppelte Translationsgeschwindigkeit.
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Ich glaube ich habe es verstanden, dadurch kommt erst das Drehen des Reifens zustande und die Fortbewegung des Fahrzeuges.   ─   stickboi 07.07.2023 um 09:02

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das machen wir jetzt 'mal ohne Formeln.
Das Auto bewegt sich mit der Geschwindigkeit v, die Mitte des Reifens, also die Drehachse, bewegt sich auch mit der Geschwindigkeit v.
Überlege, welche Geschwindigkeit die Stelle des Reifens hat, die die Strasse berührt; beachte, dass der Autoreifen rollt und nicht gleitet. Wenn dir diese Geschwindigkeit klar ist, sollte das auf die Translationsgeschwindigkeit des höchsten Punktes schließen.
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