Reibung auf der Schiefe Ebene -> F bestimmen?

1 Antwort

zuerst eine Zeichnung machen

Physik-Formelbuch Fh=Fg*sin(a)=1kN*sin(7°)=0,1218KN "Hangabtriebskraft" liegt parallel zur Zugbahn

Fn=Fg*cos(a)=1KN*cos(7°)=0,9925 KN "Normalkraft" (steht senkrecht auf der Zugbahn)

Fr=Fn*u

a) Die Kräfte an der Masse m einzeichnen

Fh zeigt nach unten und liegt parallel zur Zugbahn

Fr=Fn*u=Fg*cos(a)*u ist die Reibkraft,diese wirkt immer entgegen der Bewegungsrichtung (hier nach oben)

also Fr zeigt nach unten

Fz ist die Zugkraft und zeigt nach oben (liegt parallel zur Zugbahn)

Gleichgewichtsbedingung: Die Summe aller Kräfte ist zu jeden Zeitpunkt gleich Null.

allgemein ohne Vorzeichen Fh+Fr+Fz=0 nun mit Vorzeichen

Fz-Fh-Fr=0 ergibt Fz=Fh+Fr mit Fh=Fg*sin(a) und Fr=Fn*u=Fg*cos(a)*u

Fz=fg*sin(a)+Fg*cos(a)*u

Fz=Fg*(sin(a)+cos(a)*u)=1Kn*(sin(7°)+0,19*cos(7°))=0,3104KN

Was soll nun "waagerecht" bedeuten?

Waagerecht zur Zugbahn oder waagerecht zur Erdoberfläche?

Waagerecht zur Erdoberfläche wäre cos(a)=AK/Hy=Fw/Fz

Fw=cos(a)*Fz=cos(7°)*0,3104KN=0,308KN

zu b. Hier zeigt die Reibkraft Fr nach oben (entgegen der Bewegungsrichtung)

Gleichgewichtsbedingung auch hier :Die Summe aller Kräfte in eine Richtung ist zu jeden Zeitpunkt gleich Null

Fh zeigt nach unten

Fs die Schubkraft zeigt auch nach unten

Fr zeigt nach oben

allgemein ohne Vorzeichen Fh+Fs+Fr=0 mit vorzeichen

Fs+Fh-Fr=0 ergibt Fs=Fr-Fh=Fn*u-Fg*sin(a)=Fg*cos(a)*u-Fg*sin(a)

Fs=Fg*(cos(a)*u-sin(a)

c. Hier wirkt Fr nach oben

Fs wirkt nach oben oder nach unten,ist abhängig von u

Fh wirkt nach unten

Gleichgewichtsbedingung Fs+Fr-Fh=0

Fs=Fh-Fr=Fg*sin(a)-Fn*u=Fg*sin(a)-Fg*cos(a)*u

Fs=Fg*(sin(a)-cos(a)*u)

Hinweis: Wenn u groß ist Fr>Fh,dann ist Fs negativ

Ist u klein Fr<Fh,so ist Fs positiv

Achtung: Fr=u*Fg*cos(a)=0,19*1KN*cos(7)=0,188KN

Fr=0,16*1KN*cos(7)=0,1588KN

Fh=1KN*sin(7)=0,1218KN

Fh=0,1218KN<Fr=1,58KN und Fh=0,1218KN<Fr=0,188KN

Prüfe auf Rechen-U. Tippfehler

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