Schlittenfahrt

Bremer · Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 3

Ein belasteter Schlitten (Gesamtmasse 75 kg) wird auf einem Abhang (Winkel mit der Horizontalen:
22°) eine Strecke von 90m hinaufgezogen.
a) Welche Arbeit muß geleistet werden, wenn der Schlitten so langsam gezogen wird, daß
der Koeffizient der Haftreibung μH=0,18 wirksam ist?
b) Rutscht der Schlitten den Abhang wieder Herunter, wenn er losgelassen wird? Wovon
hängt das ab?
c) Falls ja: Welche Geschwindigkeit hat der Schlitten nach 120 m, wenn der Gleitreibungskoeffizient
μG=0,09 beträgt?

Könnte mir jemand helfen bei dieser Aufgabe? Ich hab momentan keine Ahnung wie ich vorgehen soll. Danke.

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Hi, hab mich extra wegen deiner Aufgabe registriert, um das zu lösen.
Also, die Arbeit, die du aufbringen musst, ist gegen die Hangabtriebskraft gerichtet, also brauchst du zunächst mal die. Du baust dein Kräftedreieck mit Vektor der Gewichtskraft, Normalkraft und Hangabtriebskraft.
Die Hangabtriebskraft wäre dann F.h= F.G X sin (22°).
Die Kraft, die du dann aufringen musst, um den Schlitten nicht nur zu halten, sondern auch hochzuziehen, ist F.h = F.h + 0,18 X F.h .
Du musst also zusätzlich die Kraft aufbringen, die wegen der Haftreibung verloren geht.
Die gesamte Arbeit W entlang der Strecke s = 90 m, die mich dass alles kostet, ist W = F X s.
Bei b) kommt es nur darauf an, ob die Normalkraft, die den Schlitten an den Hang drückt, größer ist, oder die Hangabtriebskraft.
F.h haben wir ja schon, und für F.N (Normalkraft) bekomm ich mit Reibungszahl einen kleineren Wert raus, weil 0,18 halt ziemlich rutschig ist^^
Somit komm ich darauf, dass der Schlitten runterrutscht.
Die Geschwindigkeit, die er draufkriegt, ist v = sqrt ( 2 a X s).
a ist die Beschleunigung und s deine 120 Meter Strecke.
a kriegst du aus F = m X a, wobei F wieder die Hangabtriebskraft ist.
F.h = (G + G X 0,09) X sin (22°) .

Ok, dass wär's, ich hoffe, ich hab keinen Fehler gemacht, und wenn doch, korrigiert mich bitte. Das ist mein erster Beitrag und ich hab Hänge und sowas schon lange nicht mehr gemacht. Wenn irgendwas nicht klar ist, fragt ruhig, ich versuch, so oft wie möglich vorbeizuschauen.^^

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit vielem von dem, was yellowfur dir geschrieben hat, Bremer, bin ich einverstanden, mit manchem noch nicht.

@Bremer: Sind dir die Begriffe, mit denen yellowfur da überlegt hat, schon einigermaßen vertraut? Welche Formeln kennst du selbst bereits dazu? Kannst du bereits einige der Ansätze und Überlegungn nachvollziehen? Welche hättest du selbst auch so gemacht, und welche würdest du lieber anders probieren?

Sag gerne, was du selbst schon alles über diese Aufgabe weißt, und wie weit du kommst, wenn du dich damit selbst an dieser Aufgabe versuchst, denn nur dann können wir erraten oder sehen, wo es bei dir noch hakt und welche Tipps du brauchst, um das selbst hinzubekommen.

Vielleicht helfen dir yellowfurs Ansätze in vielem schon ein bisschen beim Loslegen, aber ich möchte die Sachen darin, mit denen ich noch nicht einverstanden bin, nicht einfach so korrigieren, damit eine Musterlösung dasteht, sondern lieber dabei helfen, dass du es selbst schaffst, diese Aufgabe zu lösen.

Bremer · Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 3

Also F.G ist ja m x g. Und da es sich ja um eine schiefe Ebene handelt muss alles mit sin (22°) malgenommen werden. Wie wirkt sich der Haftreibungskoeffezient jetzt aus? und was für eine Kraft ist 0,18 x F.G genau?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Bremer · Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 3

Die Kraft wirk den berg hinunter parallel zum Hang. Und wenn ich diese Kraft mit 0,18 mal nehme bekomme ich die Kraft welche durch die Reibung entsteht und dieser Hangabwärtskraft entgegenwirkt. Jedoch welche Kraft muss jetzt aufgewendet wrerden um den Schlitten zu ziehen? Doch eigentlich Hangäwartskraft + Reibungskraft da ja beide Kräfte überwunden werden müssen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Ich bin schon echt gespannt, wo ich Fehler gemacht habe, und ich überprüf das auch noch mal. Aber ich warte erst mal auf Bremer, sonst nehm ich noch alles vorweg.