schiefe Ebene < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:29 Mo 27.09.2004 | | Autor: | eleftro |
Hallo
habe eine Aufgabe und komme nicht klar damit !
Auf einer schiefen Ebene (α=20Grad) bewegt sich ein Körper der Masse 50kg mit konstanter Geschwindigkeit nach unten. Dazu wird eine Kraft F=50N, die mit der schiefen Ebene einen Winkel von β=30Grad bildet (s.Skizze), benötigt. Wie groß ist dann die Gleitreibungszahl µg?
[Dateianhang nicht öffentlich]
a=20°
b=30°
Fn = Normalkraft = Fg*cosa
Fg = Gewichtskraft = m*g
Fr = Reibungskraft = y*Fn
habe 2 Gleichungen aufgestellt !
Fn + F*sinb = Fg*cosa
Fg*cosa + F*cosa = y*Fn
habe die dann auf y (mü) umgestellt um die Reibungskon. zu berechnen !
und habe als Ergebnis 0,49 müsste aber 0,256 rauskommen !
könnte mir einer sagen wo der Fehler ist ???
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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Hallo, eleftro
ich sehe nicht, wo du die Zugkraft berücksichtigt hast,
vorallem deren Fn entgegenwirkende
komponente
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Hallo eleftro!
Normal Tangential
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Kraft F [mm]F\sin\beta[/mm] [mm]F\cos\beta[/mm]
Gewicht mg [mm]mg\cos\alpha[/mm] [mm]mg\sin\alpha[/mm]
Reibung [mm]\mu (mg\cos\alpha -F\sin\beta)[/mm]
Probiere mal damit!
Schöne Grüße, 
Ladis
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:53 Mo 27.09.2004 | | Autor: | eleftro |
Hallo!
Danke für die Antwort , aber könntest du mir mehr erklären, wie du das mit normal und mit tangential meinst?
Ich hätte noch eine Frage, bei solchen Aufgaben, habe ich doch die Grundformen Fg,Fh,Fn,F= Zugkraft , Fr .
Da müsste man doch immer die Kräfte, die abbremsen, auf eine Seite und die Kräfte, die !!! ziehen!!!, auf die andere bringen. Denn man hat doch als Grundregel ,
Fn+Fr+Fh+Fg=0 , oder ?
Dazu stellt sich mir dann eine nächste Frage , Fg ist die Gewichtskraft. Ist sie eine nach unten gerichtete , d.h. verursacht sie Bewegung? Und die Fh
Hangsantriebskraft? Könnte mir einer erklären, was ihre Wirkung ist?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:39 Mo 27.09.2004 | | Autor: | Andi |
Hallo Eleftro,
> Ich hätte noch eine Frage, bei solchen Aufgaben, habe ich
> doch die Grundformen Fg,Fh,Fn,F= Zugkraft , Fr .
> Da müsste man doch immer die Kräfte, die abbremsen, auf
> eine Seite und die Kräfte, die !!! ziehen!!!, auf die
> andere bringen. Denn man hat doch als Grundregel ,
> Fn+Fr+Fh+Fg=0 , oder ?
Nun ja , du überlegst dir, dass auf deinen Körper keine NettoKraft wirken kann, da er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, oder ?
Diese Überlegung ist schon mal richtig.
Nur musst du wenn du die Kräfte addierst mit Vektoren rechnen !!!
Ich würde mich hier nur auf eine Dimension festlegen, nämlich die Bewegungsrichtung des Körper. Wenn ich nur in dieser Dimension rechnen kann ich mit Beträgen rechnen.
Dazu müssen wir die Komponente der Gewichtskraft, welche in Bewegungsrichtung zeigt bestimmen und nennen sie [mm] F_H [/mm] (Hangabtriebskraft).
Und nun die Komponente der Zugkraft, welche in die Bewegungsrichtung zeigt und nennen sie [mm] F_E [/mm] (Effektivzugkraft).
Nun gilt:
[mm] F_H+F_Z=F_R [/mm]
Das heißt, dass die NettoKraft aus Effektivzugkraft und Hangabtriebskraft
vom Betrag her genausogroß ist wie die Reibungskraft [mm] F_R [/mm]
> Dazu stellt sich mir dann eine nächste Frage , Fg ist die
> Gewichtskraft. Ist sie eine nach unten gerichtete , d.h.
> verursacht sie Bewegung? Und die Fh
> Hangsantriebskraft? Könnte mir einer erklären, was ihre
> Wirkung ist?
Wie schon oben beschrieben verursacht nur der Teil der Gewichtskraft, welcher in Bewegungsrichtung (oder besser in Hangrichtung) zeigt die die Bewegung. Dieser Teil wird Hangabtriebskraft genannt.
Der Teil der Kraft welcher senkrecht auf die Unterlage (auf die schiefe Eben, den Hang) zeigt nennt sich Normalkraft [mm] F_N [/mm]
Das heißt die Gewichitskraft setzt sich zusammen aus einer Komponente in Hangrichtung und eine Senkrecht zur Hangrichtung.
Vektoriell kann man das folgendermaßen schreiben.
[mm] \vecF_N + \vecF_H = \vecF_G [/mm]
Mich würde mal den physikalischer Background interessieren um besser auf deine Fragen antworten zu können.
Melde dich bei weiteren Problemen mit konkreten Fragen.
Mit freundlichen Grüßen, Andi
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:00 Di 28.09.2004 | | Autor: | Andi |
Hallo Eleftro,
> habe eine Aufgabe und komme nicht klar damit !
Deine Aufgabe ist ja nun schon beantwortet, aber ich möchte noch ein paar Sätze zum Verständnis schreiben.
Also gut fangen wir an. Du brauchst ein Blatt Papier, einen Stift und ein paar Minuten Zeit.
Wir haben eine Schiefe Ebene und legen einen Körper darauf.
Im Moment wirkt auf diesen Körper nur die Gewichtskraft [mm] F_G [/mm].
Wie du weißt wirkt sie ja in Richtung Erdmittelpunkt.
Diese Kraft kann man in zwei Komponenten zerlegen.
Zum einen in die Normalkraft [mm] F_N [/mm] welche senkrecht zur Ebene steht und in die Hangabtriebskraft [mm] F_H [/mm] welche parallel zur Ebene verläuft. Es muss nun für die beiden Kräfte gelten:
[mm] \vec F_H + \vec F_N = \vec F_G [/mm]
So nun zeichne mal die Schiefe Ebene. Leg den Körper darauf und lass im Schwerpunkt des Körpers die Gewichtskraft angreifen.
Nun musst lässt du im selben Punkt die Normalkraft angreifen, welche senkrecht zur Unterlage steht. Du weißt noch nicht wie groß die Normalkraft ist, also ziehst du zunächst nur eine Liene mit Bleistift.
Diese Linie muss durch den Angriffspunkt der Gewichtskraft gehen und senkrecht zur schiefen Ebene sein.
Jetzt zeichnest du eine zweite Linie, sie ist parallel zur schiefen Ebene und muss durch die Spitze der Gewichtskraft gehen.
Die zwei Linien schneiden sich. Ihr Schnittpunkt ist die Spitze der Normalkraft und der Anfangspunkt der Hangabtriebskraft.
Nun kannst du [mm] \vecF_n [/mm] einzeichnen. Nämlich vom Anfangspunkt der Gewichtskraft bis zum Schnittpunkt der beiden Linien.
Und du kannst [mm] \vecF_H [/mm] einzeichnen, nämlich vom Schnittpunkt der beiden Linien bis zur Spitze der Gewichtskraft.
Du hast nun ein rechtwinkliges Dreieck, wobei die Beträge der drei Kräfte den Seiten des Dreiecks entsprechen.
Außerdem hast du auch einen Winkel gegeben. Denn der Winkel a deiner schiefen Ebene ist auch in diesem rechtwinkligen Dreieck ?
Such ihn mal ....
Wenn du ihn gefunden hast dann kannst du über die Winkelsätze im rechtwinkligen Dreieck die Hangabtriebskraft und die Normalkraft ausrechnen.
Mit freundlichen Grüßen,
Andi
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