RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Reibungskraft, Schlittenfahrt
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
Alex4eRo



Anmeldungsdatum: 02.11.2013
Beiträge: 3

Beitrag Alex4eRo Verfasst am: 02. Nov 2013 16:30    Titel: Reibungskraft, Schlittenfahrt Antworten mit Zitat

Hi,

ich bin gerade dabei, folgende Aufgabe zu lösen:

Zwei Kinder (Gesamtmasse ) werden auf einem Schlitten der Masse über eine schneefreie ebene Straße mit der Zugkraft gezogen. Der Schlitten ist mit einem masselosen Seil verbunden, das in einem Winkel zur Waagrechten verläuft.

a) Stellen Sie die Gleichungen für die vertikalen und horizontalen Kraftkomponenten auf, die auf den mit den Kindern beladenen Schlitten wirken. Benutzen Sie den Winkel als Parameter.

b) Wie groß muss der Winkel sein, damit durch die Zugkraft gerade die Haftreibung überwunden wird?

c) Für welchen Winkel ist die vom Schlitten erreichte Beschleunigung maximal, wenn die Gleitreibung ebenfalls ist? Wie groß ist diese Beschleunigung?

Mein Problem:

Aufgabe a):



Aufgabe b):

Damit die Haftreibung überwunden wird, muss die resultierende Kraft in y-Richtung größer 0 sein. Also:




Wenn ich das versuche auszurechnen, streikt mein Taschenrechner. Hab ich bis hierhin irgendwo einen Fehler?

Vielen Dank!
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14841

Beitrag GvC Verfasst am: 02. Nov 2013 16:46    Titel: Antworten mit Zitat

Alex4eRo hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich das versuche auszurechnen, streikt mein Taschenrechner. Hab ich bis hierhin irgendwo einen Fehler?


Ja, hast Du. Du hast als Normalkraft die Gewichtskraft von Schlitten mit Kindern eingesetzt. Das ist nicht richtig. Denn immerhin wirkt der vertikale Anteil der Zugkraft der Gewichtskraft entgegen.
Alex4eRo



Anmeldungsdatum: 02.11.2013
Beiträge: 3

Beitrag Alex4eRo Verfasst am: 02. Nov 2013 21:13    Titel: Antworten mit Zitat

Stimmt, dann hätte ich folgendes:



Jetzt muss ich die obere Formel des Vektors gleich 0 setzen und nach auflösen. Wie mache ich das?
Alex4eRo



Anmeldungsdatum: 02.11.2013
Beiträge: 3

Beitrag Alex4eRo Verfasst am: 03. Nov 2013 23:00    Titel: Antworten mit Zitat

Kann mir denn keiner helfen? unglücklich
kingcools



Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700

Beitrag kingcools Verfasst am: 03. Nov 2013 23:08    Titel: Antworten mit Zitat

Naja, es muss alpha = pi/2 sein damit die zweite Komponente identisch Null ist.
Ich habe mir die Aufgabe nicht angeschaut, daher weiß ich nicht, ob der Vektor tatsächlich korrekt aufgestellt wurde.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14841

Beitrag GvC Verfasst am: 04. Nov 2013 01:09    Titel: Antworten mit Zitat

kingcools hat Folgendes geschrieben:
...
Ich habe mir die Aufgabe nicht angeschaut, daher weiß ich nicht, ob der Vektor tatsächlich korrekt aufgestellt wurde.


Nein, wurde er nicht.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14841

Beitrag GvC Verfasst am: 04. Nov 2013 01:51    Titel: Antworten mit Zitat

Alex4eRo hat Folgendes geschrieben:
Stimmt, dann hätte ich folgendes:



Ich weiß gar nicht, welchen Kraftvektor F Du da beschreibst, insbesondere die y-Komponente kommt mir komisch vor.

Alex4eRo hat Folgendes geschrieben:
Jetzt muss ich die obere Formel des Vektors gleich 0 setzen und nach auflösen. Wie mache ich das?


Richtig. Oder anders ausgedrückt: Die horizontale Komponente der Zugkraft muss gleich der Reibungskraft sein. (Ich nenne die Zugkraft von jetzt ab F und die Gesamtmasse m. Dann brauche ich nicht so viel zu schreiben.)


mit

und


Also







Um die Wurzel wegzukriegen, musst Du nun beide Seiten der Gleichung quadrieren Achtung: binomische Formel auf der rechten Seite der Gleichung anwenden), dann nach Potenzen von ordnen und mit Hilfe der Mitternachts- oder der p-q-Formel nach auflösen.

Das ist eine elende Rechnerei, bei der Du leicht die Übersicht verlieren kannst, aber da musst Du durch.

Falls ich mich nicht verrechnet habe, kommt heraus alpha=64,6°.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik