Kind auf Schlitten

mike20 · Anmeldungsdatum: 18.02.2015 Beiträge: 3

Meine Frage:
ein kind rutscht mit einen schlitten einen hügel der höhe h hinunter, es wirkt keine reibung da der hügel vereist ist, wie beeinflusst der neigungswinkel des hügels a) die geschwindigkeit mit der es am fuße des hügels ankommt, b) die zeit bis es ankommt und c) die resultierende kraft

Meine Ideen:
Geschwindigkeit ist oben und unten gleich hoch da keine Reibungskraft wirkt. Durch stärkere Neigung wird die Geschwindigkeit insgesamt höher und die Zeit bis zur Erreichung des Tales kürzer. Es wirkt keine Fres da die Geschwindigkeit des Schlittens konstant ist.

Stimmt das?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Fangen wir doch einmal von hinten an: Welche Kräfte wirken denn auf Kind und Schlitten im Einzelnen?

Gruß
Marco

mike20 · Anmeldungsdatum: 18.02.2015 Beiträge: 3

Hallo Marco!

Es wirken Gewichtskraft, Normalkraft, Abtriebskraft!

Gruß
Mike

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Naja, streng genommen wirken die Gewichtskraft und eine Normalkraft (Zwangskraft, Führungskraft) von der schiefen Ebene schräg nach oben auf den Schlitten. Reibung und Luftwiderstand sollen ja offenbar vernachlässigt werden.

Wenn man von der Gewichtskraft dieser nach schräg-oben wirkenden Normalkraft (vektoriell) abzieht, dann kommt man auf die Hangabtriebskraft und das ist hier auch schon die resultierende! Die ist also nicht 0.

Übrigens: Ich will Dich mit der Normalkraft nach schräg-oben eigentlich nicht verwirren. Ich weiß, dass man in der Schule gerne die Normalkraft nach schräg unten einzeichnet. Das ist dann der Teil der Gewichtskraft des Schlittens/Kind, das der Schlitten auf die schiefe Ebene ausübt, also die Gegenkraft zu der, die ich gemeint habe.

Wenn aber eine resultierende Kraft vorhanden ist, wie ist dann die Beschleunigung?

Gruß
Marco

mike20 · Anmeldungsdatum: 18.02.2015 Beiträge: 3

Hallo Marco

Jawohl das ist einleuchtend!
Wenn aber eine Fres vorhanden ist dann wäre der Körper nicht in gleichförmiger Bewegung bzw. gleichbleibender Geschwindigkeit oben und unten oder!? Bei Fres würde die Geschwindigkeit am Anfang geringer sein und am Ende größer!

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Genau. Was genau kommt Dir dabei so merkwürdig vor? Wenn es keine Reibung gibt, wird der Schlitten immer schneller und schneller werden, bis er irgendwo dagegen rennt oder so.
Wenn der Neigungswinkel gleich bleibt dann wäre das sogar eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung.
Jetzt kommen wir zu der a): Was könnte mit der Geschwindigkeit am Ende des Hanges passieren, wenn der Hügel steiler oder flacher ist aber bei gleicher Höhe? Denke an die Energieerhaltung!

Gruß
Marco