Aufwärtsbewegung schiefe Ebene + Reibung

Batmangirl · Anmeldungsdatum: 25.03.2016 Beiträge: 22

Meine Frage:
Hallo,
Ich hoffe zuerst einmal, dass ich nicht eine bereits gestellte Frage wiederhole, aber ich konnte per Google und Suchfunktion kein ähnliches Problem finden...
Die Aufgabenstellung lautet:
Für die Aufwärtsbewegung auf einer schiefen Ebene mit einem Neigungswinkel von 22° wird einem Block eine Anfangsgeschwindigkeit von 3 m/s gegeben.
a) wie weit bewegt er sich die Ebene hoch?
b) Wie viel zeit vergeht, bis er in seine Anfangsposition zurückkehrt.
Nehmen sie

an.

Vielen Dank für Lösungsansätze, Tipps und Hinweise auf Fehler aller Art. :3
LG

Meine Ideen:
Mein Ansatz bisher:

= Hangauftriebskraft

= Gewichtskraft

= Hangabtriebskraft

= Reibungskraft

= Normalkraft

Bereits hier bin ich mir unsicher, aber ich meine dass keine "Hangauftriebskraft" in dem Sinne besteht, da ja zwar eine Geschwindigkeit, aber keine Beschleunigung vorliegt. Auch muss ja die Reibungskraft entgegen der Bewegungsrichtung stehen. Ich hätte nun die gesamtkraft durch die Masse m geteilt, um so die negative Beschleunigung zu errechnen.

Weiterhin hätte ich dann die überwundene Höhe x nach folgender Formel berechnet:

Doch irgendwas muss bei der Aufstellung meiner Gesamtkraft schief gelaufen sein, da sich die Masse nicht rauskürzt. Aber ich bin jetzt nicht sicher, wo der Fehler liegt, ob ich etwas vergessen habe. Sprich ich steh auf dem Schlauch und hätte gern einen kleinen Denkanstoß in die richtige Richtung.
Für Aufgabenteil b) müsste dann die Reibungskraft wieder in die andere Richtung zeigen. Über die ermittelte Höhe aus a) könnte ich über den Winkel die Länge der gerutschten Strecke berechnen. Dann ließe sich über die Gesamtkraft wieder die Beschleunigung berechnen und diese dann in die Formel einsetzen, um die Zeit zu berechnen:

So weit ist mir das alles klar, ich hänge nur an dieser einen Stelle (wie ich hoffe)... grübelnd

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

1. Hochrutschen: Da würde ich mir die Energieverhältnisse ansehen.
2. Kommt er ganz oben wieder in Bewegung (Haftreibung)?
3. Abwärts ...

Batmangirl · Anmeldungsdatum: 25.03.2016 Beiträge: 22

Ich muss sagen, dass ich aus dieser Antwort nicht ganz schlau werde:
1. Was ist gemeint mit Energieverhältnissen? Ist gemeint, ob sich der Block überhaupt die Ebene hinaufbewegen würde, bei gegebener Geschwindigkeit und Neigungswinkel?

und zu 2.: Ich habe ja keine Angaben zum Haftreibungskoeffizienten?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Batmangirl · Anmeldungsdatum: 25.03.2016 Beiträge: 22

Zu 1.:
An eine Lösung per Energieerhaltungssatz hatte ich noch gar nicht gedacht, aber wenn ich ihn anwende, berücksichtige ich doch die Reibung nicht?

Ich habe jetzt auch meinen Fehler gefunden weshalb sich die Masse nicht rauskürzt: Ausklammern. Das passiert wenn man in Mathe nicht aufpasst Hammer

Jedenfalls konnte ich die Aufgabe so nun lösen, aber mein Ergebnis weicht selbstverständlich von der Lösung mit dem Energieerhaltungssatz ab, da dort ja a=g ist und ich im zweiten Ansatz a über die Gesamtkraft berechnet habe. Welche Lösung ist nun richtig? Denn ich wäre davon ausgegangen, dass die Lösung über die Gesamtkraft korrekt ist (wegen der bereits genannten Berücksichtigung der Reibung)?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Batmangirl · Anmeldungsdatum: 25.03.2016 Beiträge: 22

Natürlich, das macht total Sinn! es sieht jetzt auch genau aus wie die Formel, die ich letztendlich rausbekomme habe. Ich habe nur noch nie eine Aufgabe nach diesem Lösungsansatz gelöst worden sehen (warum auch immer grübelnd

), also vielen Dank für die Hilfe und den, für mich, neuen Ansatz Big Laugh