Normalkraft, Beschleunigung, Reibung & ein Experiment

Christoph103 · Anmeldungsdatum: 24.10.2008 Beiträge: 116

Hallo mal wieder Big Laugh

Ich mal wieder ein paar Fragen zu einem Versuch/einer Aufgabe Big Laugh

Eigentlich ist der Versuch ziemlich banal könnte man fast sagen, man streckt seine Hand aus (Handfläche senkrecht zum Boden), so als würde man gleich jemandem die Hände schütteln.
In dieser Position würde keine Münze an der Hand halten, doch nun hält man mit der anderen Hand die Münze fest und als man sie dann schnell wieder wegnimmt und man die ausgestreckte Hand schnell zum Körper bewegt, fällt die Münze nicht herunter.

Die Frage jetzt hierbei, damit die Münze nicht herunterfällt braucht es da eine Mindestgeschwindigkeit oder eine Mindestbeschleunigung, ich würde da jetzt sagen eine Mindestbeschleunigung, weil dann eine Kraft von der Beschleunigung ausgehend quasi die träge Münze in die Handfläche drückt (actio=reactio bei den wirkenden Kräften, so ähnlich wie beim beschleunigenden Auto man in den Sitz gedrückt wird)
Die Beschleunigung/ resultierende Kraft müsste dann so groß sein, dass sie größer als die Gewichtskraft der Münze ist, da sie ja nicht herunterfällt?
Außerdem dürfte doch die Haftreibung auch noch eine Rolle spielen oder?

Oder lieg ich da jetzt grad komplett falsch? Big Laugh

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, bis auf diesen Satz:

Christoph103 · Anmeldungsdatum: 24.10.2008 Beiträge: 116

Ok

Jetzt hab ich noch eine Frage zu einer Beispielrechnung, die man nun noch durchführen soll:

Ein Gegenstand mit der Masse m=0,04 kg soll für den Versuch verwendet werden.
Nun sind sowohl eine Haftreibungszahl

und eine Gleitreibungszahl

angegeben und man soll damit die minmal benötigte Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit berechnen, je nachdem, ob man meint, eine gewisse Beschleunigung oder eine gewisse Geschwindigkeit seien relevant.

Wie ich ja schon argumentiert habe, sei ja die Beschleunigung entscheidend, d.h. ich muss doch dann nur mit der Haftreibung arbeiten oder muss beides kombiniert werden?

diese Formel hatten wir dafür

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Christoph103 · Anmeldungsdatum: 24.10.2008 Beiträge: 116

Jepp^^

Wie bekomme ich dann daraus die benötigte Mindest-Beschleunigung?
Mit F = m*a eingesetzt für die Normalkraft, weil ja die Normalkraft mindestens genauso groß sein muss wie die Gewichtskraft ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Christoph103 · Anmeldungsdatum: 24.10.2008 Beiträge: 116

Also, ich hab mir jetzt mal nen hübsches Bildchen gemalt mit den ganzen Kräftepfeilen zum besseren Verständnis. Da gäbe es ja die Gewichtskraft, die senkrecht zum Boden wirkt, die Haftreibungskraft müsste doch dazu genau entgegengesetzt sein und dann wäre da noch die beiden Kräfte zwischen Münze und Handfläche, die Trägheitskraft der Münze bezüglich der Beschleunigung auf die Hand, und die diesbezügliche Gegenkraft, also Normalkraft von der Hand auf die Münze, weil die Münze geht ja nicht durch die Hand durch (die beiden Kräfte müssten ja gleichgroß sein). Also müssten Haftreibungskraft + die Normalkraft zusammen größer/ mindestens gleich sein wie die Gewichtskraft?

Wäre

dann die Bedingung?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Was nun? Das in Worten

Christoph103 · Anmeldungsdatum: 24.10.2008 Beiträge: 116

Das in Formeln

Da ja die Münze nicht rutscht, muss es ja so sein, die Normalkraft, sorgt ja nur mit dem Druck auf die Hand dazu, dass die Haftreibungskraft größer wird.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile

Eine Bemerkung noch zu der Formulierung in Worten darüber:

Christoph103 · Anmeldungsdatum: 24.10.2008 Beiträge: 116

Das mit Bezugssystemen haben wir noch nicht gemacht bzw. nie berücksichtigt, da kann ich jetzt nicht viel zu sagen Big Laugh

Aber ansonsten, jetzt hab ich es verstanden, ein dickes Danke an dich und noch einen schönen Freitag-Abend Thumbs up!