Schlitten Bergauf und Bergab + Reibung

hever · Anmeldungsdatum: 19.02.2005 Beiträge: 17 Wohnort: Erkrath

Hallo,

Ein Schlitten wird einen Berg hochgeschubst.
a) Nach welcher Zeit erreicht der Schlitten den Umkehrpunkt?
b) Wie groß darf die Haftreibung höchstens sein, damit er wieder bergab rutscht?
c) Wann und mit welcher Geschwindigkeit komt er wieder am Ausgangspunkt an?

Gleitreibung

Anfangsgeschwindigkeit

Steigung

a)

Reibungsarbeit = Verzögerungsarbeit

Geschwindigkeit ist am Umkehrpunkt 0

b)

c)
Hier wirds warum auch immer etwas problematisch für mich, ich komm einfach nicht auf die richtigen Werte.
Ich hab es mit Energieerhaltung probiert und mit ganz normaler Kinematik aber immer vergess ich wohl irgendwas. Ich lasse es am besten hier meine falschen Lösungsansätze zu präsentieren und bitte euch einfach um eure Hilfe.

(Sorry, ich hatte nicht auf die schnelle alle Latex Befehle zu Hand.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5787 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Die 1) ist so weit richtig. Allerdings weiß ich nicht, warum Du da überhaupt mit Arbeit rechnest. Sage doch besser einfach: Die bremsende Kraft ist die Summe aus Hangabtrieb und Reibungskraft. Aus F = ma kürzt sich da noch die Masse raus. Das ist zwar vom Rechnen her das selbe wie bei Dir, aber schon der Ausdruck "Verzögerungsarbeit" gefällt mir irgendwie nicht. Der ist zwar sicherlich richtig, aber ehrlich gesagt hatte ich den Begriff noch nie gehört...
b) ist natürlich richtig.
c) Mit der EES sollte es recht einfach gehen. Du kannst ja die Strecke s ausrechnen, die der Schlitten hoch gefahren ist. Das ist gleich der Strecke noch unten. Du kennst auch die Reibungskraft, die so wohl hoch als auch runter der Bewegung entgegen gesetzt gewirkt hat. Also mußt Du nur noch

rechnen, um auf den Energieverlust durch die Reibung zu kommen. Wenn Du jetzt von der anfänglichen kinetischen Energie die Reibungsarbeit abziehst, dann hast Du eine neue kin. Energie, aus der Du dann wieder die neue Geschwindigkeit ausrechnen kannst.

Gruß
Marco

Gast

Naja, das sieht doch soweit schonmal sehr gut aus. smile

Du weißt, dass er nach rund 0,786s seinen Scheitelpunkt erreicht und kannst demzufolge auch berechnen, wo dieser Scheitelpunkt liegt. Diesen Weg rutscht er nun gleichmäßig beschleunigt wieder zurück, wobei die Hangabtriebskraft beschleunigend und die Reibungskraft verzögernd wirkt (während vorher ja beide verzögert wirkten). Damit kennst du die Zeit nach der er wieder unten ist, und kannst auch die Geschwindigkeit mit der er ankommt bestimmen.