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Gleitreibung - Eisstock
 
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Florian09



Anmeldungsdatum: 11.04.2010
Beiträge: 1

Beitrag Florian09 Verfasst am: 11. Apr 2010 16:14    Titel: Gleitreibung - Eisstock Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo! Dies ist meine erste Frage an euch. Muss ein Beispiel für die Schule rechnen, weiß aber nicht, wie ich es anpacken soll. Daher wende ich mich an euch, vielleicht kann mir ja wer helfen...

Ein Eisstock wird 40m weit geschossen. Zwischen Eisstock und Eis herrscht eine Gleitreibung von µ=0,035.

a) Welche Anfangsgeschwindigkeit hatte der Stock?
b) Welche Zeit benötigt er für 40m?



Meine Ideen:
Hab leider keinen Ansatz, bin daher für jede Hilfe dankbar.
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 16:24    Titel: Antworten mit Zitat

Welche physikalischen Folgen hat den die Gleitreibung auf den Eisstock ?
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 16:34    Titel: Antworten mit Zitat

pressure hat Folgendes geschrieben:
Welche physikalischen Folgen hat den die Gleitreibung auf den Eisstock ?


Tut mir leid, bin physikalisch gesehen nicht der Hellste... Haue / Kloppe / Schläge

Ich weiß nur, dass bei der Gleitreibung der Stock durch das Eis "verschoben" wird...
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 16:40    Titel: Antworten mit Zitat

"Verschoben" wird ? grübelnd

Also um dir auf die Sprünge zu helfen: Der Eisstock wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit aufs Eis aufgesetzt. Ab diesen Zeitpunkt bremst die Gleitreibung den Eisstock ab. Physikalisch: Die Gleitreibung erzeugt eine Kraft die auf den Eisstock wirkt und für eine negative Beschleunigung sorgt. Diese negative Beschleunigung wirkt so lange, bis der Eisstock letztlich nach einer Strecke von 40 Metern zum stehen kommt.

Wie kommst du nun von der Gleitreibung auf die Beschleunigung ? Wie hängen die Beschleunigung, die Anfangsgeschwindigkeit und die Strecke zusammen ?
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 16:49    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, verschoben war ein etwas seltsamer Ausdruck....

Also die Anfangsgeschwindigkeit ist, wenn der Stock aufs Eis gesetzt wird (also die "erste" Geschwindigkeit), durch die, wie du gesagt hast, negative Beschleunigung wird der Stock langsamer bist er dann nach 40m stehen bleibt, weil keine Beschleunigung mehr vorhanden ist.

Aber genau das ist mein Problem, wie ich auf die Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit komme. Wie rechnet man das?
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 16:57    Titel: Antworten mit Zitat

Die Beschleunigung ergibt sich direkt aus der Gleitreibungskraft. Dazu müsstest du wissen, wie man die Gleitreibungskraft berechnet. Kennst du eine Formel dafür ? Wenn ja, musst du nur noch wissen, wie Beschleunigung und Kraft zusammenhängen.


Wenn du nun die Beschleunigung kennst, dann kannst du eine Bewegungsgleichung aufsetzten, also die Strecke s(t) durch Anfangsgeschwindigkeit und Beschleunigung und Zeit ausdrücken. Allerdings hast du damit dann noch zwei Unbekannte: Anfangsgeschwindigkeit und Zeit. Aber die Zeit lässt sich doch auch durch Anfangsgeschwindigkeit und Beschleunigung ausdrücken ?
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 17:08    Titel: Antworten mit Zitat

FR = µH · FN

ist soweit ich weiß die Formel für die Gleitreibungskraft. Also muss ich jetzt in dem Fall FR=0,035 · 40 rechnen??

Die Formel für die Beschleunigung ist dann a= F/M??
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 17:15    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, einverstanden. Bis auf den Index: Hier sollte besser G für Gleitreibung stehen als H für Haftreibung oder wie in der Aufgabenstellung kein Index. Also hast du nun:



Auch mit Folgendem bin ich einverstanden:



Wie aber kommst du darauf, dass die Normalkraft 40 ist ? 40 was überhaupt ? Da fehlt doch eine Einheit. Wie kannst du den die Normalkraft berechnen und was ergibt sich wenn du alle diese drei Formel kombinierst um die Beschleunigung a darzustellen.
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

FR= G.cos(alpha)/m . µ ???
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 17:45    Titel: Antworten mit Zitat

Nein,damit kann ich nichts anfangen. Was soll der Kosinus, was hast die Masse im Nenner zu suchen ?

Scheinbar bist du irgendwie auf eine Formel für die schiefe Ebene gestoßen, aber hier ist doch keine vorhanden.
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 17:52    Titel: Antworten mit Zitat

Hmm, dann bin ich ratlos. Wie geht die Formel dann?
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 18:02    Titel: Antworten mit Zitat

Setzt doch einfach in der Formel für die schiefen Ebene den Winkel 0 ein, damit hast du nur noch eine Ebene und die richtige Normalkraft: Die Gewichtskraft.
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 18:09    Titel: Antworten mit Zitat

FR=G/m . µ oder?
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 18:10    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, dass m muss aus den Nenner raus:

Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 18:18    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, und wie mach ich jetzt am besten weiter?
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 18:20    Titel: Antworten mit Zitat

Jetzt muss du aus der Kraft die Beschleunigung ausrechnen, also nochmal durch *** teilen.

Wie es dann weiter geht, habe ich schon geschrieben:
pressure hat Folgendes geschrieben:
Wenn du nun die Beschleunigung kennst, dann kannst du eine Bewegungsgleichung aufsetzten, also die Strecke s(t) durch Anfangsgeschwindigkeit und Beschleunigung und Zeit ausdrücken. Allerdings hast du damit dann noch zwei Unbekannte: Anfangsgeschwindigkeit und Zeit. Aber die Zeit lässt sich doch auch durch Anfangsgeschwindigkeit und Beschleunigung ausdrücken ?
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 18:42    Titel: Antworten mit Zitat

Also heißt es dann, wenn m weggekürzt ist, a=µ^2 G ??? Hab ich das richtig verstanden?
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

Ein Fragezeichen sollte doch in den meisten Fällen reichen.

Bitte versuch doch die Aufgabe mal selbstständig mit den Tipps dir ich dir gegeben habe zu lösen oder zumindest darüber nachzudenken und nicht nach jeder kleine Umformung nachzufragen, ob sie den richtig ist ?

Warum kommt aufeinmal im Quadrat vor und warum schreibst du den Ortsfaktor immmer groß ? G meint etwas anders als g.
Richtig für die Beschleunigung ist:

Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 19:11    Titel: Antworten mit Zitat

Ah, ok. Ich versuch mal, den Rest selbst zu vervollständigen. Aber ich danke dir natürlich für deine Geduld und Hilfe, du hast mir den richtigen Weg gezeigt.
Aber eine Frage noch: Welche Einheit ist a?
LG
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 19:16    Titel: Antworten mit Zitat

Welche Einheit a hat: Welche Einheit hat den eine Beschleunigung ? Bzw. rechne es doch einfach aus: Einheit von mal Einheit von .
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 11. Apr 2010 19:19    Titel: Antworten mit Zitat

Ach so, ja, richtig. a ist ja die Beschleunigung... Alles Klar.

Vielen Dank nochmals!
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 11. Apr 2010 20:34    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, dann mach dich mal alleine ran.
Um deine Ergebnis zu überprüfen, am Ende sollte folgendes heraus kommen:





Lehrer
Florian0909
Gast





Beitrag Florian0909 Verfasst am: 14. Apr 2010 19:29    Titel: Antworten mit Zitat

Jawohl, hab dasselbe Ergebnis! Danke! Prost

LG
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