Schiefe Ebene

Gast4825 · Gast

Hi,

habe Probleme bei folgender Aufgabe:

Eine 30 kg schwere Kiste rutscht eine 20° geneigte schiefe Ebene hinab (u=0,25). Nach einem Weg von 2 m soll sie von einer Feder mit D = 2000 N/m aufgefangen werden. Wie viel wird die Feder maximal zusammengedrückt?

Idee:
(Hangabtriebskraft)

(Hangabtriebskraft Reibung)

(Wirkende Kraft)

D=2000N/m
s=2m
F=75,5N

Leider ist die Lösung falsch unglücklich

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Die Hangabtriebskraft ist die Komponente der Gravitationskraft parallel zur Ebene (Sinus des Neigungswinkels), während für die Reibungskraft die Normalkomponente maßgeblich ist (Cosinus des Neigungswinkels). So, wie ich deine Definition des Winkels auffasse, ist also

Möglich wäre hier aber auch ein Ansatz über die Energieerhaltung. Dann ist die potentielle Gravitationsenergie am Anfang gerade

, wenn s die "Eindrücktiefe" der Feder ist und wir die potentielle Energie so festlegen, dass sie am Ende null ist. Zur potentiellen Energie kommt am Ende jedoch der Federterm

. Außerdem muss die Arbeit berücksichtigt werden, welche (durch die Reibungskraft)

. Also gilt die Gleichung: