Physik- Mechanik-Kraft Hausaufgabe

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2 Antworten

Ist richtig.

Energie ist Kraft mal Weg, also:

E = F * s

Den Weg wollen wir wissen, also formen wir nach s um, indem wir durch F auf beiden Seiten der Gleichung teilen:

E/F = s

Die Energie kennen wir und die Kraft, die man braucht, müssen wir erstmal ausrechnen.

Die Holzkiste drückt mit ihrer Gewichtskraft senkrecht nach unten auf den Boden. Die Gewichtskraft ist FG = m * g mit m = Masse und g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/s². Wenn man die Kiste waagerecht über den Boden schieben will, gibt es Reibung, die man überwinden muss. Erstmal muss man die Haftreibung überwinden, um die Kiste überhaupt losschieben zu können und wenn man dann am schieben ist, muss man dabei die ganze Zeit eine Kraft aufbringen, die mindestens so groß ist wie die Gleitreibungskraft. Die Gleitreibungskraft ist:

FR = f * FN

f ist der Gleitreibungskoeffizient und FN ist die Normalkraft, also die Kraft, die senkrecht zu der Oberfläche wirkt, auf der man schiebt. In diesem Fall ist die Normalkraft also die Gewichtskraft, denn die wirkt ja senkrecht nach unten und wir schieben waagerecht. Die Reibungskraft ist also:

FR = f * m * g

Und genauso so groß muss die Kraft, die wir zum Schieben brauchen, mindestens auch sein. Also wird aus der zweiten Gleichung von oben:

s = E/F

= E / (f * m * g)

= 8 kJ / (0,05 * 30 kg * 9,81 m/s²)

= 8000 J / (0,05 * 30 kg * 9,81 m/s²)

= (8000 kgm²/s²) / (0,05 * 30 kg * 9,81 m/s²)

= 543,663 m


E = Energie

F = Kraft

FG = Gewichtskraft

FR = Reibungskraft

f = Reibungskoeffizient

s = Weg

g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/s²

m = Masse

Einheiten:

1 kJ = 1000 J = 1000 kg * m² /s²

Der Fehler liegt nicht in der Berechnung, hier kommt bei deinen Angaben 544m heraus. Der Fehler liegt bei der Angabe des Gleitreibungskoeffizienten. Laut Wiki liegt dieser bei 0,5 (Stahl auf Eiche). Dann wäre das Ergebnis nur 54m.

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