Frage von Kuchen31, 253

Hat der Gegenstand ein Rad oder nicht?

Auf einem horizontalen Tisch liegt ein kleiner Gegenstand aus Holz. Nachdem das Objekt angestoßen wurde, fällt es nach 2,0 Sekunden von der Tischkante, von der es anfänglich 1,0 Meter entfernt war.

Nutze diese Informationen, um herauszufinden, ob der Gegenstand Räder besitzt. Begründe Deine Antwort mit Hilfe geeigneter Rechnungen.

Ansätze reichen völlig.

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 208

Welchen Wert muss der Reibungskoeffizient unterschreiten, damit das Fahrzeug nach 2,0 Sekunden und 1,0 Meter noch nicht ganz zum Stillstand gekommen ist?

Holz ist immer etwas rau und hat gegenüber den üblichen für Möbeloberflächen verwendeten Materialien einen recht hohen Gleitreibungskoeffizienten.

(Übrigens braucht der Gegenstand keine Räder zu haben - siehe http://www.meinbaukasten.de/frobel-bauklotz-kurze-walze.html ; aber ob der Gegenstand in diesem Fall walzenförmig, kugelförmig oder ähnlich rund sein muss, kann aufgrund der obigen Überlegungen beantwortet werden.)

Nachtrag: Kreisel geht auch.

Kommentar von PWolff ,

Nachtrag: Such mal im Internet nach

gleitreibungskoeffizient holz

wenn die Tischplatte ölig sein darf: die Gleitreibungskoeffiizienten von Hartholz auf Hartholz oder Hartholz auf Stahl werden unter diesen Umständen anscheinend 0,1 oder kleiner. Glasplatte mit Salatöl verunreinigt dürfte ähnlich wirken.

Antwort
von praevus34, 195

Das kommt drauf an ob man die Reibung mit einberechnen muss oder nicht. Egal wie ein Gegenstand beschaffen ist, wenn man ihn anstupst, dann hat er nach dem Anstupsen Geschwindigkeit die er auch behält, wenn man das System ohne Reibung betrachtet. Dann ist es egal ob er Räder hat. 

Gruß

Kommentar von praevus34 ,

Und auf Rechnungen würde ich da verzichten. Denn es steht nirgends der Fall da, dass die Reibung ne Rolle spielt oder nicht. und selbst dann kann es Gegenstände geben, die ohne Räder auch sehr schnell rollen können wie zum beispiel Kugeln, ohne dass sie Geschwindigkeit verlieren.

Kommentar von Kuchen31 ,

Es gibt bei dieser Aufg keine Wahl entweder oder.. Die Aufgabe verlangt eine Rechnung außerdem wird in der Aufgabe logischerweise davon ausgegangen, dass es Reibung gibt sonst macht die Aufg ja kein Sinn

Kommentar von praevus34 ,

ok. Aber das muss bei solchen Aufgaben zwingend immer dabeistehen!!! Gerade in der Physik ist das sehr wichtig. Also was man machen kann ist die Geschwindigkeit des Objekts berechnen. Und zwar gilt hier V=Deltas/Deltat. Dann setzt m an die Werte ein und erhält ein Ergebnis. Eine Rechnung mit Reibung ist zwar auch möglich aber zu kompliziert. Also ist v= 0,5 meter pro Sekunde. Eine Murmel kann diese Geschwindigkeit haben. Aber auch ein kleines Holzauto, das Räder hat. Man kann es also nicht sagen. 

Kommentar von Kuchen31 ,

Es soll kompliziert sein, das ist eine Aufg. der Ipho (internationale Physik Olympiade)

Kommentar von praevus34 ,

Achsoo ok :) Aber da hätten sie sich schon was originelleres einfallen lassen können :D. Also ich bin da leider planlos, da die Informationen, die gegeben sind, leider nicht zufriedenstellend sind. Denn es gibt in der Physik sehr viele Modellanschauungen. Es geht keineswegs hervor, ob der Gegenstand als starrer Körper gesehen werdem  muss oder nur als Massenpunkt. Im Fall eines Massenpunktes wird allgemein durch die Gleichung mX''=-x'b beschrieben, da dann der einzige Kraft, die wirkt, die Reibungskraft ist und die ist entgegengesetzt der Kraft des Anstupsens. Was ein Ansatz wäre, ist mit Hilfe des Trägheitsmoments einer Kugel und dann zeigen, dass das zu groß ist. Und dann brauchst du folglich Räder um den Gegenstand fortzubewegen.

Gruß

Antwort
von SISTSYBO07, 119

ich mach auch mit, das ist ein holzquader, er hat eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 1,8 km/h, wodurch ich davon ausgehe, dass er keine räder hat.

Antwort
von Crushed00Ice, 174

iPho? :D

Antwort
von Anubis12, 108

Wenn du schon für eine Aufgabe der Physikplympiade im Internet nach Hilfe suchst, mach es doch bitte nicht ganz so auffällig. xD

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