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Schiefe Ebene + Normalkraft...
 
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bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 19:54    Titel: Schiefe Ebene + Normalkraft... Antworten mit Zitat

Hallo!

Unten ist ein Bild angehängt. Dazu hab ich eine Frage.

Wenn man den Winkel der schiefen Ebene zu Null macht, dann fällt doch FG und FGN zusammen und es heißt: Gewichtskraft=Normalkraft, oder?

Was ist hier eigentlich mit den zwei grünen Kräften gemeint? FR ist mir klar; das ist die Reibkraft. Sie wirkt FGH, also der Hangabtriebskraft - entgegen. Aber was ist die Kraft FN?

danke, bandchef



Schiefe_ebene_4_.png
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dermarkus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 19:58    Titel: Re: Schiefe Ebene + Normalkraft... Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:

Wenn man den Winkel der schiefen Ebene zu Null macht, dann fällt doch FG und FGN zusammen und es heißt: Gewichtskraft=Normalkraft, oder?

Einverstanden smile

Zitat:

Aber was ist die Kraft FN?

Das ist die Gegenkraft zur Normalkraft F_GN, also die Gegenkraft zu der Komponente der Gewichtskraft, die senkrecht gegen die Ebene drückt. Diese Gegenkraft wird von der Ebene auf den Körper ausgeübt.
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 20:01    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für deine schnelle Antworte, dermarkus.

Mal ne andere Frage bezüglich der Forensoftware...

Wie schafft man es eigentlich, dass man bei einem Zitat dies Funktion wie z.B.

"bandchef hat Folgendes geschrieben:"

angezeigt wird?

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 20:04    Titel: Antworten mit Zitat

Einfach auf Zitat klicken.

Oder von Hand

[quote="bandchef"]
zitierter Text
[/quote]

drumherum schreiben
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 20:12    Titel: Antworten mit Zitat

Nun nochmal kurz zurück zur Aufgabe:

Ich hab nochmal ein Bild angehängt, auf der eine Aufgabe steht und ein Lösungsansatz von mir. Ich bin mir dabei komplett sicher, dass es richtig ist, nur eine Sache verstehe ich nicht. Die Aufgabenstellung kann man auf dem Bild lesen.

Und zwar: Es steht in meiner letzten Zeile des Lösungsansatzes F*cos(a). Das würde ja bedeuten, dass (man sieht es wahrscheinlich nicht so gut) die SCHWARZ gezeichnete Ankathete der "Hangabtriebskraft" FH (auch wenn es hier keinen Hang gibt...) entspricht. Ist meine Überlegung richtig?

danke, bandchef



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dermarkus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 20:16    Titel: Antworten mit Zitat

In dem Fall ist F_H natürlich keine Hangabtriebskraft, weil da gar kein Hang ist.

Hier ist F_H die horizontale Komponente der Kraft F, die auf den Körper drückt, der da auf der Ebene liegt.
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, ich weiß das es keine Hangabtriebskraft ist. Mir ist nur grad keine bessere Bezeichnung eingefallen...

Ist nun meine "Denke" richtig?

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 20:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, würde ich sagen. Die Ankathete in dem Dreieck, das du zur Zerlegung der Kraft F in ihre Komponenten verwendet hast, ist so lang wie F_H.
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 20:34    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für deine Hilfe.

Wie siehts denn nun aus, wenn ich den maximalen Winkel suchen soll bei dem die Düse auch auch bei beliebig großer Kraft F nicht mehr bewegt werden kann?

Ich hab da jetzt Folgendes in meiner Lösung stehen:



Aber wie kommt man da drauf?

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 20:49    Titel: Antworten mit Zitat

Magst du mal versuchen, selbst in Worten zu sagen, welche Kräfte hier wirken, und was sie damit zu tun haben, ob sich der Körper bewegt oder nicht?
bandchef



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Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 20:55    Titel: Antworten mit Zitat

Naja, die Kräfte die wirken müssen damit sich der Körper bewegt ist die horizontale Komponente und die vertikale Komponente der Kraft F. Wenn nun die horizontale Komponente [also bei mir FH=F*cos(a)] kleiner wird als die vertikale Komponente (also bei mir FR=(FN1+FN2)*µ) dann bewegt sich nix mehr.

Aber wenn ich jetzt mit diesem Ansatz in der Art weiter mache:



dann bekomm ich ja nix anderes raus was ich oben schon stehen hab...

danke, bandchef


Edit: Jetzt glaub ich weiß ich wo mein Denkfehler ist. Es interessieren wirklich nur F*cos(a) und µ*F*sin(a) weil nur das die beiden Komponenten der Kraft F sind. Zusätzlich ändert sich FN1=m*g ja nicht.

Was ich aber jetzt trotzdem noch nicht verstehe, ist, warum ich bei der vertikalen Komponente das µ mitnehmen muss...


Zuletzt bearbeitet von bandchef am 06. Jan 2010 21:00, insgesamt einmal bearbeitet
dermarkus
Administrator


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Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:00    Titel: Antworten mit Zitat

Hoppla, die horizontale Komponente und die vertikale Komponente der Kraft F zeigen aber gar nicht einander entgegen. Bist du sicher, dass du nicht andere Kräfte meinst?

Was meinst du mit F_R ?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:01    Titel: Antworten mit Zitat

F_R ist die Kraft, die sich aus FN1 und FN2 zusammensetzt...

Zuletzt bearbeitet von bandchef am 06. Jan 2010 21:13, insgesamt 2-mal bearbeitet
dermarkus
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Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:05    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, da bin ich nicht einverstanden.

Da bist du beim Rückverfolgen der fertigen Lösung bisher noch nicht auf den Clou gekommen, um dens bei dieser Aufgabe geht ;-)

Du hast oben ja schon nach dem gefragt. Weißt du, was das ist, und wozu man das braucht?

Weißt du schon, was für eine Kraft das sein könnte, die man mit "F_R" bezeichnet?

Wenn F_H den Körper nach links drückt, wer hält dann hier dagegen?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaub ich hab schon mal geschrieben, dass F_R der F_H entgegenwirkt. Das hab ich schon verstanden...

bei meiner teilaufgabe (die mit dem winkel) gehts nun darum den winkel zu finden bei dem quasi F_H kleiner F_R wird. Und dabei verstehe ich nicht warum in meiner Lösung nur

steht...

Besser gesagt, warum ich bei der vertikalen Komponente der Kraft F dieses µ mitnehmen muss...

danke, bandchef


Zuletzt bearbeitet von bandchef am 06. Jan 2010 21:11, insgesamt 2-mal bearbeitet
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:10    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, und was ist dieses F_R ? Woher kommt das?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:14    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Was meinst du mit F_R ?


ICh glaub ich hab da in meinem Antwortpost was falsch geschrieben: F_R setzt sich aus F_N1, F_N2 UND µ zusammen... Jetzt stimmts... :-)
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:19    Titel: Antworten mit Zitat

Und was soll das F_R physikalisch sein? Wie würdest du eine Formel für das F_R aufstellen, wenn du keine Musterlösung kennen würdest?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:27    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube wir reden aneinander vorbei...

Also gut machen wirs anders rum:

Ich muss bei Teilaufgabe zwei so schreiben

weil das hier mehr als nur die vertikalen und horizontalen Komponenten der Kraft F sind, oder?

Ich brauch aber zur Lösung der Teilaufgabe zwei nur die vertiakeln bzw. horizontalen Komponenten der Kraft F. Ist das jetzt so richtig?

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:38    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube, das Problem liegt an der etwas seltsamen Situation, dass du grade nicht selbst versuchst, die Aufgabe neu zu machen, sondern eine fertige Musterlösung nachzuvollziehen versuchst, die du nicht selbst erstellt hast.

Weißt du, was eine Reibungskraft ist und wie man sie berechnet?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:39    Titel: Antworten mit Zitat

die Reibungskraft berechnet sich aus: F_R=µ*m*g*cos(a)

Das ist doch richtig oder?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:42    Titel: Antworten mit Zitat

Allgemein ist eine Reibungskraft



also gleich Reibungskoeffizient mal Normalkraft.

Kannst du damit in Worten sagen, was mit den Kräften in dieser Aufgabe passiert?

"Ein Körper liegt auf einer Ebene. Auf ihn wirkt die Kraft F, die drückt schräg nach unten..."

Bewegt sich dieser Körper oder nicht? Welche Kräfte und Kraftkomponenten sind dafür entscheidend?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:45    Titel: Antworten mit Zitat

Der Körper bewegt sich, es kommt aber auch entscheidend auf den Winkel der schräg nach unten drückenden Kraft drauf an.

Für die Bewegung sind die vertikale und horizontale Komponente der Kraft F in Verbindung mit der nach unten zeigenden Kraft FG die gleich der Kraft F_N ist verantwortlich... F_R=(m*g+F*sin(a))*µ

Aber das hatten wir doch jetzt schon alles...

danke, bandchef


Zuletzt bearbeitet von bandchef am 06. Jan 2010 21:51, insgesamt einmal bearbeitet
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:51    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, das klingt bisher noch nach Lyrik, daraus kann ich bisher noch nicht entnehmen, ob dus verstanden hast oder nicht smile

F_H zieht nach links.

Wer zieht dagegen ?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:52    Titel: Antworten mit Zitat

F_R zieht entgegen...
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:54    Titel: Antworten mit Zitat

Okay smile

Und die Normalkomponente von F (zusammen mit der Gewichtskraft des Körpers) sowie der Haftreibungskoeffizient bestimmen, wie stark die Reibungskraft maximal werden kann.

Ist kleiner als die maximal mögliche Haftreibungskraft, dann bewegt sich der Körper nicht.


Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 06. Jan 2010 21:56, insgesamt einmal bearbeitet
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:56    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn F_H größer als max. Haftreibungskraft ist, dann bewegt er sich doch...
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

Stimmt, den Tippfehler habe ich eben korrigiert.
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 21:58    Titel: Antworten mit Zitat

Gut...

Wie siehts jetzt mit Teilaufgabe zwei aus?

Warum interessiert nur F*sin(a)*µ?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, wie war noch gleich die komplette Aufgabenstellung?

Und welche Gedanken hast du bisher selbst schon zu Aufgabenteil 2 überlegt?

Ich tu mich grade irgendwie sehr schwer, zu erraten, was du selbst bisher schon verstanden hast, und was du einfach nur aus der Musterlösung hier zitierst.
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 22:07    Titel: Antworten mit Zitat

Aufgabenstellung:

Ab welchem max. Winkel kann Düse nicht mehr bewegt werden?

Ich hätte so angesetzt:



Und dann einfach nach dem Winkel umgeformt...

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 22:11    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:



Mit dieser Formel bin ich einverstanden.

Meinst du vielleicht mit Aufgabenteil 2 das von oben? :

bandchef hat Folgendes geschrieben:

Wie siehts denn nun aus, wenn ich den maximalen Winkel suchen soll bei dem die Düse auch bei beliebig großer Kraft F nicht mehr bewegt werden kann?


Was passiert mit dieser Formel, wenn die Kraft F beliebig groß wird? Welcher Term in dieser Formel wird dann vernachlässigbar klein und kann weggelassen werden ?
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 22:28    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, ich mein das hier: Wie siehts denn nun aus, wenn ich den maximalen Winkel suchen soll bei dem die Düse auch bei beliebig großer Kraft F nicht mehr bewegt werden kann?

Wenn F beliebig groß wird, kann meiner Meinung nach nichts einfach weggelassen werden...

Kannst du mir auf die Sprünge helfen?

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 22:31    Titel: Antworten mit Zitat

Ähm, hast du meinen Beitrag eben gelesen ? Auch die Tipps und Fragen darin? Augenzwinkern
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 22:41    Titel: Antworten mit Zitat

Hast du schonmal in Mathe Grenzwertbetrachtungen gemacht? Für Terme mit Konstanten und mit Variablen, die gegen unendlich gehen?
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 22:57    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, ich kenne und kann auch Grenzwertberechnungen.

Aber wenn ich jetzt "F" gegen Unendlich gehen lasse, dann fällt doch nichts weg, sondern, ganz im Gegenteil, die ganzen Teile werden riesengroß...

danke, bandchef
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 23:00    Titel: Antworten mit Zitat

Schau mal genauer hin: Welcher Term wird dabei nicht riesengroß? Setz gerne mal konstante Zahlen für alle Konstanten ein, falls es dir damit leichter fällt, durch Hingucken oder sogar einfach Ausprobieren herauszufinden, was passiert, wenn F riesengroß wird.
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 23:10    Titel: Antworten mit Zitat

Der einzige Term der dann nicht riesengroß wird sondern eher, naja ich sag jetzt mal konstant bleibt, ist das m*g. Das würde also heißen, wenn F gegen Unendlich geht, dann fällt also das m*g weg weils ja quasi vernachlässigbar wird. Was widerum bedeutet, das dann das dasteht:



Hab ich's jetzt gerafft?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Jan 2010 23:11    Titel: Antworten mit Zitat

Einverstanden smile
bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839

Beitrag bandchef Verfasst am: 06. Jan 2010 23:15    Titel: Antworten mit Zitat

Na super...

Der Clou bei Teilaufgabe zwei ist es also zu verstehen, dass die Kraft gegen Unendlich geht und das dann auch mathematisch anzuwenden...

So, dann hätten wir die Aufgabe wohl wirklich komplett durchgekaut. Hast mir wirklich viel weitergeholfen!

danke, bandchef
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