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Reibungskraft - warum konservativ nach "F = -grad V&quo
 
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Wurfel



Anmeldungsdatum: 11.02.2012
Beiträge: 3

Beitrag Wurfel Verfasst am: 11. Feb 2012 22:30    Titel: Reibungskraft - warum konservativ nach "F = -grad V&quo Antworten mit Zitat

Hallo,

dass die Reibungskraft nicht konservativ ist, kann man ja relativ leicht einsehen, da das Arbeitsintegral nicht wegunabhängig ist (es macht einen Unterschied, ob Körper einfach liegenbleibt oder einmal hin- und herbewegt wird).

Was ich aber nicht verstehe ist, warum dies nach der allgemeinen Definition konservativer Kräfte gelten muss. Wir haben gelernt, dass wenn

1. rot F = Nullvektor
2. Es existiert ein V mit F = -grad V

es sich bei F um eine konservative Kraft handelt.

Für Reibkräfte gilt allgemein:



Dann ist Bedingung 1 erfüllt:



Ferner existiert ein V mit F = - grad V, also Bedingung 2 erfüllt:




Ergo kann etwas mit unserer Definition aus der Vorlesung nicht stimmen. Was passt hier nicht?

Gruß
Wurfel
erkü



Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414

Beitrag erkü Verfasst am: 12. Feb 2012 00:34    Titel: Re: Reibungskraft - warum konservativ nach "F = -grad V Antworten mit Zitat

Wurfel hat Folgendes geschrieben:
Hallo,
...
Für Reibkräfte gilt allgemein:



...

Ergo kann etwas mit unserer Definition aus der Vorlesung nicht stimmen. Was passt hier nicht?

Nix Ergo ! Was nicht passt, ist


Zeitabhängige Kraftfelder sind nicht konservativ !

_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 12. Feb 2012 11:23    Titel: Re: Reibungskraft - warum konservativ nach "F = -grad V Antworten mit Zitat



Haue / Kloppe / Schläge
Telefonmann



Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474

Beitrag Telefonmann Verfasst am: 12. Feb 2012 12:55    Titel: Antworten mit Zitat

Wurfel hat Folgendes geschrieben:
Was passt hier nicht?

Hallo Wurfel,

schau dir bitte mal genauer an, was eine partielle Ableitung ist. Beispiel:


Beachte bitte auch, dass der Reibungskoeffizient ortsabhängig sein kann. D.h. dass die räumlichen, partiellen Ableitungen dieses Koeffizienten nicht zwingend gleich Null sind.
Gruß
Wurfel



Anmeldungsdatum: 11.02.2012
Beiträge: 3

Beitrag Wurfel Verfasst am: 13. Feb 2012 00:34    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank schon einmal für eure Antworten, aber ganz verstanden habe ich es immer noch nicht.

Angenommen folgendes gelte:

seien allesamt konstant.

Dann gilt rot F = 0 und es existiert oben beschriebenes Potential. Das Kraftfeld wäre auch nicht zeitabhängig - und somit, da es alle Bedingungen erfüllt konservativ (was natürlich nicht sein kann - aber wieso?)
Telefonmann



Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474

Beitrag Telefonmann Verfasst am: 13. Feb 2012 06:35    Titel: Antworten mit Zitat

Wurfel hat Folgendes geschrieben:
seien allesamt konstant.

Hallo Wurfel,

die im Eröffnungsbeitrag genannte Definition konservativer Kräfte gilt nur für statische/zeitunabhängige Kraftfelder. Etwas allgemeiner ist die folgende Definition:

Wikipedia, Konservative Kraft hat Folgendes geschrieben:
Konservative Kräfte (von lateinisch conservare = bewahren) sind in der Physik Kräfte, die längs eines in sich geschlossenen Weges keinerlei Arbeit verrichten

Rechne mal die Arbeit entlang eines geschlossenen Weges (z.B. A -> B -> A) unter den zitierten Bedingungen aus, dann siehst du sofort, dass die zitierte Definition nicht zutrifft.
MfG
kingcools



Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700

Beitrag kingcools Verfasst am: 13. Feb 2012 06:43    Titel: Antworten mit Zitat

Wurfel hat Folgendes geschrieben:
Vielen Dank schon einmal für eure Antworten, aber ganz verstanden habe ich es immer noch nicht.

Angenommen folgendes gelte:

seien allesamt konstant.

Dann gilt rot F = 0 und es existiert oben beschriebenes Potential. Das Kraftfeld wäre auch nicht zeitabhängig - und somit, da es alle Bedingungen erfüllt konservativ (was natürlich nicht sein kann - aber wieso?)


Wenn die Geschwindigkeit konstant ist wird auch keine Energie durch Reibung verloren.(Gesetz den Fall es gibt keine Zufuhr)
Telefonmann



Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 474

Beitrag Telefonmann Verfasst am: 13. Feb 2012 07:11    Titel: Antworten mit Zitat

kingcools hat Folgendes geschrieben:
Wenn die Geschwindigkeit konstant ist wird auch keine Energie durch Reibung verloren.

Hallo kingcools,

gemäß Aufgabe ist die Reibungskraft hier proportional zur Geschwindigkeit. Es geht also gemäß Definition bei konstanter Geschwindigkeit durchaus Energie durch Reibung verloren.
MfG
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