[Physik] Schiefe Ebene mit Haftreibung?
Einen wunderschönen guten Abend,
- Wieso ist bei Fall 1 die Haftreibungskraft gleich groß wie die Hangabtriebskraft? Das verstehe ich nicht. Denn bei Fall 2 ist die Haftreibungskraft (maximal) ja gleich groß wie die Hangabtriebskraft (dort herrscht ein Gleichgewicht). Ich stelle mir die Frage, wieso denn nicht die Haftreibungskraft bei Fall 1 größer als die Hangabtriebskraft ist…
- Bei Fall 3 ist ja die Hangabtriebskraft größer als die Haftreibungskraft (maximal), also rutscht der Klotz. Wieso ist die Hangabtriebskraft bei Fall 1 nicht kleiner als die Haftreibungskraft? ist es überhaupt möglich, dass die Haftreibungskraft größer als die Hangabtriebskraft ist?
- Herrscht nur bei Fall 2 ein Kräftegleichgewicht? Denn bei Fall 1 und bei Fall 2 rutscht der Klotz ja nicht. Wieso ist dann bei Fall 1 nicht auch ein Gleichgewicht?
- Was ist der Unterschied von der Fhr (Haftreibungskraft) zu der Fhr,max (Haftreibungskraft maximal)?
2 Antworten
Dazu solltest du dir erst klar machen, wie Reibung generell funktioniert. Reibung ist eine Kraft, die aufgrund der (versuchten) Bewegung wirkt und diesem entgegengerichtet ist. Die Reibungskraft versucht dabei immer so groß zu werden, dass sie die verursachende Kraft kompensiert (sodass es ein Kräftegleichgewicht gibt). Es gibt jedoch einen Maximalwert, welcher von der Reibung, einfach aufgrund der Ursache, nicht überschritten werden kann. D.h. wenn die angreifende Kraft größer wird als der Maximalwert, ändert sich die resultierende Kraft, da die Reibung dann nicht mehr vollständig alles kompensieren könnte.
In deinem Teil 1 passiert also genau die Tatsache, dass die Hangabtriebskraft nicht größer ist, als die maximale Reibungskraft, weshalb die Reibung die Hangabtriebskraft vollständig kompensieren kann. Falls die Reibungskraft hier größer wäre, würde der Klotz den Hang hinaufrutschen ;)
Bei Teil 2 ist die Hangabtriebskraft dann gleich groß wie die maximale Reibungskraft, weshalb die Reibung der versuchten Bewegung gerade noch so entgegenwirken kann.
Wird die Hangabtriebskraft noch größer (Teil 3), gibt die Reibungskraft weiterhin ihr Bestes um dieser Bewegung entgegenzuwirken (die Reibungskraft bleibt also maximal), aber kann es nicht mehr vollständig kompensieren, weshalb der Klotz jetzt eine positive, resultierende Kraft in Richtung der Hangabtriebskraft erfährt.
Hammer Erklärung! Vielen vielen Dank, durch deine Antwort habe ich es direkt verstanden! 🙏💯🤩
Die Begründung ist wahrscheinlich, dass der Klotz in Ruhe ist, somit die Haftreibungskraft die Hangabtriebskraft aufhebt.
Wenn man die Haftreibung so definiert, dass sie der maximalen Haftreibung in dieser Situation entspricht, wäre die Aussage falsch, aber dann würde der Klotz ja bergauf beschleunigt werden.