Reibungskraft - Betrag oder Vorzeichen?

bur · Anmeldungsdatum: 29.02.2008 Beiträge: 3

Ich verstehe nicht ganz, wie man die Reibungskraft korrekt in einer Formel verwendet.

In einer Übungsaufgabe kam (vereinfacht) folgendes vor:

Mit welcher Kraft muss eine Kiste gezogen werden, damit sie sich bei einem Haftreibungskoeffizienten µ=0,5 in Bewegung setzt?

Das wurde dann so gelöst:

Die maximale Kraft die ich aufwenden darf, ohne dass sich die Kiste bewegt, ist gleich der maximalen Reibungskraft mit umgekehrtem Vorzeichen (da ja beide in entgegengesetzte Richtungen weisen):

Da aber g = -9,8m/s² ist, ist f ja auch negativ, also in diesem Fall F positiv.

Was aber, wenn die Kiste in Richtung des negativen X-Achsenabschnitts gezogen werden soll, also z.B. eine Kraft von F = -10N einwirkt? Dann wäre die Reibungskraft ja (soweit ihr Maximalwert das zulässt) in diesem Falle f = 10N. Aber wenn ich f mittels µ*N darstellen will, stimmt das Vorzeichen nicht mehr.

Ich habe mir das jetzt so zusammengereimt, dass f immer nur als Betrag dargestelllt wird, dessen Richtungsvektor sich erst im Zusammenhang mit der Kraft F ergibt. Stimmt das so?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

bur · Anmeldungsdatum: 29.02.2008 Beiträge: 3

Okay, danke. Dann müsste man also ganz korrekt schreiben:

?

Achja und noch eine kleine Sache, in der Aufgabe wurde an der Kiste in einem Winkel von Θ=15° gezogen, N war also nicht nur m*g, sondern hing auch von F ab.

In der Musterlösung wurde N dann so berechnet:

Das ist aber meiner Meinung nach falsch, es müsste heißen

Denn schließlich addieren sich das negative m*g und das (meist) positive F*cosΘ. Nach obigem Schema würde ja eine nach unten gerichtete (also negative) Kraft F dazu führen, dass N im Betrag kleiner wird, anstatt größer. Was aber nicht stimmt.

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496