Frage von Iic281198, 72

Physik schiefeebene kräftezerlegung?

Hallo , Wir haben in Physik die Aufgabe bekommen , etwas zu erarbeiten und ein Referat dazu zu halten , es geht um die Zerlegung von Kräften bei schiefen Ebenen. Ich blicke durch die Aufgabe einfach nicht durch, wäre echt hilfreich wenn mir jemand helfen könnte😩, die Aufgabe lautet:

Eine Laderampe hinauffahrendes Auto hat eine gewichtskraft von 14kN(1427,6 kg ). Schätze das Verhältnis von Höhe und Länge der Laderampe ab und ermittel dann die hangabtriebskraft,die auf das Auto wirkt.

Danke im Voraus !:)

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 55

> Schätze das Verhältnis von Höhe und Länge

Im Wissen um das, was ein Auto kann: Deine Schätzung von 45° ist weit jenseits dessen, was ein Auto befahren kann.

Realistisch wäre irgendwas zwischen 0,15 und 0,25.

Je nach Mathe-Vorkenntnissen rechnest Du daraus erst den Sinus des Neigungs-Winkels aus, damit dann die Hangabtriebskraft.

Oder Du machst eine Zeichnung, zeichnest das Kräfteparallelogramm für die Zerlegung der Gewichtskraft, und liest aus der Zeichnung die Hangabtriebskraft ab.

Kommentar von Iic281198 ,

Okey dankeschön! 

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 72

War das schon die ganze Aufgabe? Das Gewicht des Autos ist zu wenig Information, um etwas über die Laderampe sagen zu können. Da muß schon ein Winkel angegeben sein oder eine Zeichnung, auf der man ihn in etwa sehen kann.

Hier kannst Du sehen, wie die Hangabtriebskraft mit dem Winkel zusammenhängt:

https://de.wikipedia.org/wiki/Hangabtriebskraft

Kommentar von PhotonX ,

Ich denke, die Neigung der Laderampe soll man schätzen.

Kommentar von Iic281198 ,

Ja das habe ich geschätzt sind es dann 45 Grad meiner Meinung nach aber wie berechne ich denn nun die Länge und die Höhe?

Kommentar von Franz1957 ,

Wie PhotonX sagt: Du mußt nur das Verhältnis zwischen Länge und Höhe herausfinden. Wenn die 45 Grad stimmen, ist das 1:1.

Kommentar von Iic281198 ,

Ja da ist eine Zeichnung davon habe ich mal den Winkel abgeschätzt bin dann auf 45 Grad gekommen , aber wie berechne ich Höhe und Länge ?

Kommentar von PhotonX ,

Die brauchst du nicht, nur deren Verhältnis! Mache eine Skizze mit der Kräftezerlegung und finde dort den Winkel alpha, der auch bei der Rampenneigung auftritt.

Kommentar von Iic281198 ,

Danke für die antworten! Als nächstes habe ich dann die hangabtriebskraft berechnet also FA=m*g*sin(von alpha) dann eingesetzt: FA= 1427,6kg*9,81m/s^2* sin(45)

Da habe ich dann 9902,86 raus bekommen doch das erscheint mir irgendiwe nicht richtig,hab ich etwas falsch gemacht? Danke im voraus!:)

Kommentar von Franz1957 ,

Mir erscheint das auch noch nicht richtig. Die Einheit fehlt!

Kommentar von Iic281198 ,

Ja die einheit ist doch dann newton oder nicht? Muss ich das ergebnis dann in newton umrechnen? Wenn ja wie rechne ich es um und wenn wenn nein schreibe ich dann einfach newton dahinter?

Kommentar von PhotonX ,

Schreibe einfach Newton dahintetr, sind ja alles SI-Einheiten bei dir.

Kommentar von Iic281198 ,

Achso okey, sonst ist alles richtig oder? Also meine Rechnung und mein ergebnis? ich hab ja KN in Kg umgerechnet und trotztdem kann ich da einfach newton hinterschreiben oder? Ich will nur nicht ein falsches referat vortragen wäre nett wenn sie mir sagen könnten ob sonst alles richtig ist, ob das ergebnis realistisch ist usw danke im voraus!

Kommentar von PhotonX ,

Nun, wie TomRichter schon geschrieben hat, sind 45° als Steigungswinkel viel zu viel, sonst passt es.

Kommentar von Iic281198 ,

Okey dann korrigiere ich das mal , aber danke!:)

Kommentar von PhotonX ,

Und noch eine Anmerkung: Du berechnest erst aus der Gewichtskraft die Masse und dann multiplizierst diese Masse wieder mit g auf dem Weg zur Hangabtriebskraft. Du könntest die Rechnung stark verkürzen, wenn du den Umweg über die Masse nicht nehmen würdest sondern stattdessen direkt mit der Gewichtskraft rechnen würdest.

Kommentar von Franz1957 ,

ich hab ja KN in Kg umgerechnet und trotztdem kann ich da einfach newton hinterschreiben oder?

Die Einheit Newton wird nicht einfach dahinter geschrieben, sondern sie wird automatisch da stehen, wenn Du die Einheiten während des Rechnens nicht wegläßt, sondern mit ihnen rechnest, wie mit den Zahlen. Wenn Du das korrekt machst, dann kommt die Einheit Newton mit hinten heraus.

Denn es gilt nicht nur die Größengleichung "Kraft = Masse * Beschleunigung", sondern, wenn man das Standard-Einheitensystem verwendet, dann gilt auch die dazugehörende SI-Einheiten-Gleichung

N = kg * m / s^2

Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Newton\_%28Einheit%29

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