Physik - Zugkraft berechnen
Die Aufgabe lautet: Ein Schrank (80kg) aus Holz soll auf einem Steinfußboden verrückt werden. Welche Zugkraft ist erforderlich, damit sich der Schrank in Bewegung setzt? wie groß muss die Zugkraft sein, wenn er in Bewegung gekommen ist?
Ich versteh nicht wie man das berechnet.. Die Zugkraft muss ja größer sein als die Gewichtskraft, damit sich der Schrank überhaupt bewegt..
2 Antworten
Korrekter: die Zugkraft muss größer sein als die Haftreibungskraft, damit sich der Schrank überhaupt bewegt..
Wie kannst Du die Haftreibungskraft berechnen?
Dazu gibt es das Reibungsgesetz:
Reibungskraft = Reibungszahl mal Normalkraft zwischen den Flächen.
Bei deinem Schrank ist die Normalkraft die Gewichtskraft. Die Reibungszahl hängt (erstaunlicherweise) nur von den beiden Materialien ab.
Um ihn in Bewegung zu versetzen, musst du die Haftreibungskraft überwinden:
F(in Bewegung setzen) = m * g * µ(Haft) = 80 kg * 9,81 m/s² * 0,7 = 549,36 N
Und wenn er schonmal in Bewegung ist, musst du nur noch die Gleitreibung überwinden:
F(in Bewegung) = m * g * µ(Gleit) = 80 kg * 9,81 m/s² * 0,3 = 235,44 N
F = Kraft
m = Masse
g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/s²
µ(Haft) = Haftreibungskoeffizient
µ(Gleit) = Gleitreibungskoeffizient
Ich habe für beide Holz auf Stein angenommen, weil ein Schrank ja meistens aus Holz ist. Die Koeffizienten kann man in Tabellen nachgucken.
Allgemein ist die Formel:
FR = FN * µ
Reibungskraft = Normalkraft * Reibungskoeffizient
Die Normalkraft ist die senkrecht zu der Fläche, auf der der Schrank geschoben wird. In diesem Fall wird er waagerecht über den Fußboden gezogen, also ist die Normalkraft genau senkrecht und deswegen genau die Gewichtskraft des Schranks. Und die Gewichtskraft ist m * g.