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Berechnung der Reibungszahl an einer schiefen Ebene
 
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Vanne



Anmeldungsdatum: 03.09.2015
Beiträge: 5

Beitrag Vanne Verfasst am: 04. Sep 2015 06:30    Titel: Berechnung der Reibungszahl an einer schiefen Ebene Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Huhu,
kann mir jemand vielleicht den Lösungsweg zeigen?
Mechanik ist definitiv nicht mein bestes Fach, aber bis zu meiner Prüfung muss ich das verstanden haben.

Aufgabe:
Beim Entspannen einer Feder wird die freiwerdende Energie von 6,0J auf einen Spielzeugwagen (m=0,25kg) Übertragen, der daduch die Möglichkeit erhält, aus dem Stand, eine schiefe Ebene (a=30°) hinaufzufahren. Nach 4,3m kommt der Wagen zum stehen.
Berechnen Sie die Reibungszahl an der schiefen Ebene.

Meine Ideen:
Ekin = 6J
Ekin = Wr
Ekin = m*g*cos(a)*u*s
u= Ekin/(m*g*cos(a)*s)
u= 0,65

Die Lösung muss aber u=0,08 sein
hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 04. Sep 2015 07:21    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

die kinetische Energie zu Beginn der Bewegung wird doch in potenzielle Energie und Reibenergie umgewandelt.
Also 6J=Ekin=Epot+Ereib

Das Musterergebnis stimmt.

Gruß
Vanne



Anmeldungsdatum: 03.09.2015
Beiträge: 5

Beitrag Vanne Verfasst am: 04. Sep 2015 08:18    Titel: Antworten mit Zitat

Danke Hans,

jetzt hab ich es auch geschafft.
Kennst du eine gute Seite, wo ich mir nochmal die Zusammenhänge der verschiedenen Energien durchlesen kann?
hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 04. Sep 2015 09:59    Titel: Antworten mit Zitat

Vanne hat Folgendes geschrieben:

Kennst du eine gute Seite, wo ich mir nochmal die Zusammenhänge der verschiedenen Energien durchlesen kann?


Kenne keine Seite, aber die Energieformen, mit denen man in der Mechanik meist zu tun hat lassen sich eigentlich alle auf die mechanische Arbeit W = F * s zurückführen. Energie und Arbeit ist ja physikalisch äquivalent. Energie ist sozusagen das Potenzial, Arbeit zu leisten.

Bei der potenziellen Energie ist es ganz einfach:


und mit wird daraus:



Bei der kinetischen Energie gilt auch:


Jetzt muss man sich überlegen, welcher Weg s bis zur Geschwindigkeit v zurückgelegt wird.

Mit:

und kommt man drauf, dass der zurückgelegte Weg gegeben ist durch:



oben eingesetzt, und die Beschleunigung a noch durch v/t ersetzt erhält man die bekannte Formel der kinetischen Energie:



Die Reibenergie (oder Reibverlust) ist ebenfalls:


Und zu guter letzt die Spannenergie (z.B. einer Feder):


Hier muss man das lineare Federgesetz berücksichtigen:
(mit k = Federsteifigkeit oder Federkonstante)

Die Kraft ist beim Spannen der Feder aber nicht konstant, sondern nimmt linear zu. Daher ist noch ein Faktor 1/2 zu berücksichtigen:


Ich hoffe, als kleine Übersicht hilft Dir das weiter.

Gruß
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 07. Sep 2015 19:04    Titel: Antworten mit Zitat

@hansguckindieluft

Hast Du sehr gut und einfach erklärt. Thumbs up!
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