Reibung die zweite

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Guten Morgen,
Ich habe nochmal eine Frage zum Thema Reibung.
Bei dieser Aufgabe habe ich ein paar Fragen.
http://www.imagebanana.com/view/en1xcwiq/2012082511.26.01.jpg
Die erste Frage, ist Rh2 so richtig angenommen. Wenn der Klotz nach unten rutscht, rutsch ja die Halterung nach oben. Also müsste die Reibung doch nach unten zeigen oder?

Die zweite Frage, wie wirkt F wirkt es Senkrecht oder um 30° versetzt ?
Hier ist meine Lösung
http://www.imagebanana.com/view/6didb6ci/2012082511.26.40.jpg

Schönes Wochenende
Kai

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht erstmal als Vorüberlegung: Wie ermittelt man die Reibungskraft auf einen Körper, der auf einer ebenen Unterlage liegt und auf den eine Kraft F (mit Winkel alpha gegen die Unterlage) wirkt?
Danach guck Dir den Körper an; welche Kräfte, welche Reibungskräfte ...

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Packo · Gast

Redwood,
deine Rechnungen sind ziemlich falsch.
Habt ihr auch schon Hebelgesetze gelernt?
Die Halterung rutscht weder nach oben noch nach unten - sie bleibt wo sie ist!

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Hallo
Schade, war gar nicht so schwer Big Laugh

Ja das die Halterung nicht rutsch ist mir klar. Aber der Klotz rutsch ja nach unten. Und da ein Reibungswert angegeben ist, dachte ich aus der Sicht des Klotzes rutsch die Halterung nach oben, und daher zeigt Rh2 nach unten.

Gruß Kai

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht noch eine Anmerkung: Die Reibung an sich hat keine Richtung. Erst beim (gedachten langsamen) Beginn des Rutschens wirkt eine Reibungskraft - entgegen dieser Bewegung.

kai1265 · Gast

ok ich bin nicht mehr zu hause ich werde die aufgabe morgen nochmal rechnen.

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Guten Morgen,

Wie wirkt den F ? Senkrecht oder Orthogonal zu der 30° Ebene?
Und wie verhält sich das dann mit der Reibung und von dem Klotz und der Halterung.

Gruß Kai

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Moin!

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Ich habe mal ne Zeichnung gemacht.

http://www.imagebanana.com/view/zcts6g1k/Unbenannt.png

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die "Hebelkraft" wirkt senkrecht zum Boden, parallel zum Gewicht. Muß aber noch nach Hebelgesetz betragsmäßig bestimmt werden.
Danach Kräftezerlegung von F und G in je zwei Teile, parallel und senkrecht zur geneigenten Ebene. Aus den senkrechten (Normalkomponenten) die Reibungskraft ...

Packo · Gast

Redwood,
dass deine Rechnung nicht stimmen kann, sieht man auf den ersten Blick.
Du errechnest F = N
Nimm mal an, die Kraft F sei gleich null.
Dann wäre in diesem Fall ja auch N = 0
Dies kann doch nicht sein!

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

http://www.imagebanana.com/view/0o352lh8/Unbenannt.png

So, hatte ich es doch ...

Packo · Gast

Redwood,
ich zeige dir mal wie man die Aufgabe löst sonst hängen wir wieder tagelang daran herum.
Die Richtung der Kraft F ist zunächst mal unbekannt, (Sie ist mit Sicherheit nicht "senkrecht zum Boden, parallel zum Gewicht"). Weiters zerlegen wir diese Kraft F in Komponenten P (senkrecht zu x) und R1 (parallel zu x)
Wir bezeichnen die Reibungskräfte mit R1 (oben) und R2 (unten).
Wir betrachten alle Kräfte, die auf den Block wirken und wählen die Koordinate x in Richtung von R1 und R2.

Gleichgewicht in Richtung x:
R1 + R2 - G/2 = 0
und senkrecht zu x:
P - N + 1/2*W(3)*G = 0 W(3) bedeutet Wurzel von3.

weiters gilt:R1 = P*µ und R2 = N*µ
Zahlen eingesetzt:
0,3*P + 0,3*N - 1000/2 = 0
P - N + 1/2*W(3)*1000 = 0
Aus diesen beiden Gleichungen

P=400 Newton und N = 1266 Newton
Aus den Hebelgesetzen jetz leicht Fx ermitteln.

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Danke für die ausführliche Antwort. Verstanden habe ich es nicht ...
Ich fahre gleich mal zu FH und gucken ob der Hiwi vom Prof da ist.

Gruß Kai

Packo · Gast

Ich zeige dir auch noch eine andere Methode, mit der man einfacher die Richtung der Kraft F bestimmen kann.
Zur Erinnerung: die Kraft F ist die Kraft, die der Hebel auf den Block ausübt.

Im Grenzfall für die Reibung beträgt der Winkel zwischen dieser Kraft und der Normalen zur schiefen Ebene:
rho = tan(µ)
In unserem Fall also rho = 0,309

Dies entspricht etwa 17,7°.

Packo · Gast

Ich mache die Aufgabe noch schnell zu Ende.
Wie betrachten den Hebel:
Folgende Kräfte wirken auf den Hebel:
Fx
die Auflagerkraft
die Reibkraft R1
die Kraft P (senkrecht zu R1)

Damit bilden wir die Gleichgewichtsbedingung alle Drehmomente.
Ich wähle als Bezugspunkt den Drehpunkt des Hebels.

Fx*100 - P*200*cos(30°) -R1*200*sin(30°) = 0
ergibt
die gesuchte Kraft Fx = 813 N

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Hallo Packo,
meinst du das so mit dem Zerlegen ?

http://www.imagebanana.com/view/5432s8fl/Unbenannt.png
oh da fehlt N nach oben ...

Packo · Gast

Ja, wenn du noch N einzeichnest, dann dürfte dies stimmen.
Man zeichnet aber G vertikal und zeichnet die Koordinaten x-y um 30° gedreht.

Packo · Gast

Ich glaube, mir ist da bei der Aufstellung der Gleichgewichtsbedingung der Drehmomente ein Vorzeichenfehler unterlaufen.
Die Gleichung muss heißen:
Fx*100 - P*200*cos(30°) + R1*200*sin(30°) = 0
Damit ergibt sich Fx = 573 N
Tut mir Leid!

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Hallo Packo,
Ok soweit bin ich noch gar nicht gewesen.
Hier mal die neue Version,
http://www.imagebanana.com/view/uyzdnj7s/Unbenannt.png
Warum zeigt Rh1 nach rechts und nicht nach links so wie ich es angenommen habe.
Und warum heisst die eine komponente von F Rh1 wie der Reibungswert ?

Gruß Kai

Packo · Gast

Kräfte auf den Block:
R1 und R2 zeigen nach rechts weil der Block die Tendenz hat nach links abzurutschen.
Auf den Hebel drücken P und R1.
Vektotiell addiert ergeben diese beiden Kräfte die Gesamtkraft F.

Ich habe auch mal eine Skizze vom Freischnitt des Blockes gemacht.
w**.picfront.org/d/8MO6
(die Sternchen bitte durch ww ersetzen)

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Danke Packo, deine Zeichnung ist besser als meine Big Laugh

.

Gut das muss man wissen, aber ich hätte Rh1 nach unten gezeichnet.
Ok ich rechne das mal so durch und gucke dann ob ich auf deine Ergebnisse komme.
Gruß Kai

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

ach ist ja end Easy wenn man weiss das P und Rh1 zusammen wirken...
Danke Packo und Franz für eure Hilfe !

Eine frage habe ich noch,

Wirken die Kräfte hinterher so ?
http://www.imagebanana.com/view/t6tu1z3k/Unbenannt.png

Ich habe noch eine Frage, du drehst um Fx rauszu bekommen, ja um das Auflager oder? Fx und P drehen doch in die gleiche Richtung oder?

Gruß Kai

Packo · Gast

Auf den Hebel wirken die Kräfte doch entgegengesetzt wie auf den Klotz.
P und Fx haben deshalb auch entgegengesetzte Drehrichtung.
Hier eine Bild der Kräfte auf den Hebel.
w**.picfront.org/d/8MOy
(die Sternchen durch ww ersetzen).

Endergebnis: Fx = 572 N

Packo · Gast

Der Vollständigkeit halber hätte ich beim Hebel auch noch die Auflagerkraft zeichnen sollen. Sie ist aber nicht gefragt und zur Berechnung von Fx auch nicht nötig.
Die Wirkungslinie der Auflagerkraft muss durch den Schnittpunkt von Fx mit F gehen.

Redwood · Anmeldungsdatum: 21.08.2012 Beiträge: 41

Jo komme auch auf Fx=572,8 oder so was,

Danke dir Packo !! Thumbs up!

Gruß Kai