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JohnnyBGood
Anmeldungsdatum: 02.04.2014
Beiträge: 33
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 JohnnyBGood Verfasst am: 28. Mai 2014 03:41 Titel: Rotation mit Reibung |
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Hallo,
Nochmal eine Verständnisfrage:
Ich stelle mir eine rotierende Zylinderscheibe vor, auf der irgendein Gegenstand (möglichst klein, also sozusagen eine Punktmasse, wobei man das vielleicht auch ausweiten könnte auf zB Würfel, aufrecht stehende Zylinder etc). mit Gewicht m in einem Abstand R vom Zentrum liegt. Jetzt würde ich gerne wissen, wie schnell die Scheibe rotieren darf, damit der Gegenstand runterfliegt.
Ich denke man braucht dafür zunächst die Normalkraft um die Haftreibung bestimmen zu können und muss dann die Zentrifugalkraft betrachten und gleich einer vom Zentrum nach aussen gerichteten Komponente der Normalkraft (mal dem Haftreibungsfaktor) setzen, wobei die Normalkraft ja im allgemeinen, soweit ich das bisher kenne, senkrecht von der Fläche nach "oben" wirkt. Wäre das Vorgehen so richtig, oder habe ich einen Verständnisfehler irgendwo?
Viele Grüße  |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 28. Mai 2014 06:50 Titel: |
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Es ist unüblich das Gewicht mit m zu bezeichnen.
Aber wenn du es so haben willst!
Im Beispiel ist die Normalkraft = m
Damit kannst du die maximale Haftreibung ermitteln.
Rechne lieber mit der Zentripetalkraft anstatt mit Scheinkräften. |
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Nachfrager
Gast
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| Nachfrager Verfasst am: 30. Mai 2014 23:46 Titel: |
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Ist die Haftreibungskraft also unabhängig von der Entfernung von der Drehachse? Rechne ich dann die aktuell wirkende Reibungskraft=maximaleReibungskraft - Zentripetalkraft? |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 31. Mai 2014 00:09 Titel: |
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| Nachfrager hat Folgendes geschrieben: | | Ist die Haftreibungskraft also unabhängig von der Entfernung von der Drehachse? Rechne ich dann die aktuell wirkende Reibungskraft=maximaleReibungskraft - Zentripetalkraft? |
Nein, sie ist nicht unabhängig davon. Die Haftreibung ist kleiner gleich Normalkraft mal Haftreibungskoeffizient. Der Maximalwert ist also gerade durch das Produkt aus Normalkraft und Haftreibungskoeffizient gegeben.
Natürlich ist die Haftreibung, wie jede andere Reibung, eine Reaktionskraft d.h. existiert nur als Folge von anderen Kräften. (Sonst würde sich ein Körper nonstop bewegen^^)
D.h. liegt irgendeine Kraft an so wirkt die Haftreibungskraft entgegen. Ist die wirkende Kraft jedoch GRÖßER als das Produkt aus Normalkraft und Haftreibungskoeffizient dann fängt der Körper an sich zu bewegen und es liegt unmittelbar keine Haftreibung sondern Gleitreibung vor. Da der Gleitreibungskoeffizient praktisch immer kleiner ist als der Haftreibungskoeffizient entsteht erstmal ein Ruck.
Die momentane Haftreibung ergibt sich dann gerade als das additiv Inverse der momentan wirkenden Kraft also gilt
Haftreibung = - Zentripetalkraft! |
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Nachfrager
Gast
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| Nachfrager Verfasst am: 31. Mai 2014 01:33 Titel: |
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Also wäre das dann sozusagen:
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 31. Mai 2014 02:02 Titel: |
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Sofern die Haftbedingung gilt, ja. |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 31. Mai 2014 08:05 Titel: |
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| Namenloser324 hat Folgendes geschrieben: |
Die momentane Haftreibung ergibt sich dann gerade als das additiv Inverse der momentan wirkenden Kraft also gilt
Haftreibung = - Zentripetalkraft! |
Ich denke es gilt vielmehr:
Haftreibung = + Zentripetalkraft. |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 31. Mai 2014 16:56 Titel: |
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Kommt drauf an was man meint.
Meine Gleichung sollte aussagen, dass die Richtung der Reibungskraft gerade der wirkenden Kraft entgegengesetzt ist aber betragsmäßig identisch ist.
Deine Gleichung interpretiere ich als Betragsgleichung, d.h. Reibungskraft und wirkende Kraft sind betragsmäßig identisch.
Beides richtig nur ist der Bedeutungsinhalt verschieden |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 31. Mai 2014 18:10 Titel: |
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Kräfte sind Vektoren. Sie haben Richtung und Betrag.
Ich meine, Zentripetalkraft und Reibungskraft haben gleichen Betrag und gleiche Richtung. |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 31. Mai 2014 19:25 Titel: |
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Dann würde die Masse sofort losrutschen. |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 31. Mai 2014 19:41 Titel: |
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Addendum:
Für eine außenstehenden Beobachter hast du tatsächlich recht, hier lag ich falsch.
Um die rotierende Masse auf die Kreisbahn zu zwingen muss die Zentripetalkraft entsprechend wirken.
Diese wird aber natürlich gerade durch die Reibunskraft dargestellt. D.h. Zentripetalkraft und Reibungskraft sind hier identisch.
Mein Fehler! |
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