[Physik] Kräfte an der schiefen Ebene - Verständnisfragen?

Guten Abend,

in meinem Aufschrieb zu „Kräfte an der schiefen Ebene“ ist die Normalkraft Fn mit einem Pfeil nach oben (bzw. von dem Boden weggerichtet) gekennzeichnet (Bild 1). Auf YouTube im Video von Lehrerschmidt zeigt der Pfeil von der Normalkraft Fn jedoch genau in die andere Richtung (Bild 2).

  • Was ist nun richtig?
  • Geht beides?

In Bild 2 ist zudem der Pfeil nach unten gekennzeichnet mit „Fa“ (Hangabtriebskraft) und in Bild 1 mit „Fres“ (Resultierende Kraft in Richtung der Beschleunigung).

  • Gibt es hier einen Unterschied? Das ist doch das gleiche, oder?
  • Kann der Pfeil der resultierenden Kraft „Fres“ auch den Hang bergauf zeigen, also genau andersherum wie in Bild 1? In welchem Fall wäre das so?

[BILD1]

[BILD2]

Wenn jemand Lust und Zeit hat, kann er mir auch das Bild 1 gerne noch kurz erklären. Dagegen hätte ich natürlich nichts :-)

Auch Punkt 3) finde ich „komisch“, da hier der rechte Winkel nur „künstlich“ entsteht durch das einzeichnen der gestrichelten Linie, gekennzeichnet mit „Fh“ (Hangabtriebskraft). Über eine kurze Erklärung würde ich mich sehr freuen, wieso sich „Fh“ genau in der Mitte befindet und wie man solch ein Kräfteparallelogramm am einfachsten zeichnet.

  • Muss man sich immer solch ein Parallelogramm zeichnen, oder reicht es aus, die Formeln auswendig zu wissen?
  • Oder sind die verschiedenen Werte „Fn“, „Fh“, „Fg“ bei dem Parallelogramm nicht immer am selben Ort/Stelle, sodass wenn man die Formeln „sin(alpha) = (Fh)/(Fg)“ bzw. „cos(alpha) = (Fn)/(Fg)“ benutzt, etwas falsches herausbekommen könnte?
  • Weiß ich nur durch das zeichnen eines solchen Parallelogramms welche der beiden Formeln ich zur Berechnung der Kraftbeträge benutzen muss? Oder gibt es hier eine Merkhilfe bzw. einen Merksatz?
[Physik] Kräfte an der schiefen Ebene - Verständnisfragen?
Bewegung, Geschwindigkeit, Energie, Kraft, Beschleunigung, fn, Formel, Mechanik, Physiker, Gewichtskraft, Hangabtriebskraft, Kräfteparallelogramm, schiefe Ebene, Normalkraft
Coulombkraft von zwei Vektoren?

So, jetzt hier, "Physik 2", oder was? Draußen warm, innen kalt. Was heißt das? Naja gut, zunächst erstmal gar nichts. Folgende Aufgabe gilt es zu lösen

Ansatz

Ich weiß dass r_1,2 dasselbe ist wie r_2 - r_1 und | r | dasselbe wie die Wurzel aus r_x² + r_y². Also erstmal die Formel umschreiben. Dann steht da:

So weit, so (un-)gut. Aber jetzt geht die Action los.

1/4π E_0 ist 1/ 4 π * 8,85 * 10^-12 = 8991804694.

Jetzt zum zweiten Bruch: Erstmal der Nenner. Das wäre getreu dem Motto von Pipi Langstrumpf Q1 * Q2 = 3e * 3e. Ein "e" ist 1,6*10^-9. Also 3 * 1,6*10^-19 * 3 * 1,6*10^-19 = 2,304 * 10^-37

So, jetzt zum Nenner. Der Nenner wäre r_2 minus r_1 zum Quadrat. Ich weiß dasss ich Vektoren voneinander substrahiere, indem ich die Komponentenquadrate substrahiere, also jeweils (-3) - 3 rechne. Kommt -6 bei raus. Dann ist der neue Vektor (-6,-6). Davon jetzt den Betrag wäre die Wurzel aus (-6)² + (-6)² = 6√2 und das dann hoch 2 wäre 72. Also wäre der zweite Bruch nichts anderes als 2,304 * 10^-37 geteilt durch 72

So, jetzt zum dritten Bruch. Da steht jetzt oben im Nenner: r2 - r1. Das wäre ja dann wieder der Vektor (-6,-6). Aber das ist doch ein Vektor! Wie soll ich denn einen Vektor in einem Bruch unterbringen? Außerdem steht doch im Nenner dasselbe wie im Zähler, nur als Betrag. Wenn ich eine Sache durch sich selbst teile, kommt doch dann immer "1" bei raus. Wozu dann der ganze Zauber? Und was ist mit F_2,1 gemeint? Wenn ich die Formel rechne, kommt doch dann ein Zahlenwert raus und kein Vektor. Wie soll man das im Koordinatensystem einzeichnen?

Je suis verwirrté

Coulombkraft von zwei Vektoren?
Mathematik, rechnen, Kraft, Physik, Vektoren, Vektorrechnung, Coulomb, coulombsches gesetz

Meistgelesene Fragen zum Thema Kraft