Keilkraft mit Reibung

RJ15 · Anmeldungsdatum: 02.08.2020 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hallo Zusammen,
bräuchte eure Hilfe bei der Berechnung, genauer gesagt bei der Kräftezerlegung einer Keilkraft mit Berücksichtigung der Reibung.

Aufgabenstellung:
https://share-your-photo.com/42174e0841

Mein Ansatz:
https://share-your-photo.com/db7a364783

Meine Ideen:
Mein Problem ist, dass die Kräfte FN2, FN2µ und FN1sin? sich nicht auf der X-, Y-Achse befinden und ich die Kräfte somit nicht gegenüberstellen kann.
Die einzige Möglichkeit die ich momentan sehe, wäre es beide Reibungsfälle seperat zu betrachten und zu berechnen.
Was vermutlich nicht korrekt wäre??

Wäre super wenn mir hierbei jemand weiterhelfen könnte.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5862

Die Frage bzw. wo genau das Problem liegt, verstehe ich nicht ganz. Wo die Kräfte an den Keilen angreifen, spielt hier keine Rolle. Damit aber die Keile nicht beschleunigt werden, müssen sich die jeweils auf sie wirkenden Kräfte vektoriell zu null addieren (sind die Keile wie hier offenbar masselos, müssen sie das ohnehin).

Als Anfang die Kräfte auf den unteren Keil mit FN1, FN2 wie in Deiner Skizze, FN3 sei die Normalkraft zwischen Boden und unterem Keil. Dann gilt für die Komponenten in horizontaler bzw. vertikaler Richtung

(bitte nachprüfen...). Zusammen mit den 2 Gleichungen für den oberen Keil gibt das 4 Gleichungen für die 4 Unbekannten FN1, FN2, FN3, F2.

RJ15 · Anmeldungsdatum: 02.08.2020 Beiträge: 3

Hi,

danke für die schnelle Rückmeldung.

Hatte lange nichts mehr mit solchen Berechnungen zu tun und bin irgendwie davon ausgegangen, dass die Kräfte nur auf der X und Y Achse liegen dürfen.
Gewichtskraft und Reibung zwischen Keil und Boden können vernachlässigt werden, da beide Keile liegend positioniert sind und das Gewicht im Grammbereich ist.

Anbei eine erweiterte Skizze, habe noch ein paar Kräfte ergänzt.
https://share-your-photo.com/458ef60c46

Und habe daraus die folgende Gleichung aufgestellt...

Sicher habe ich irgendwo noch einen Fehler, da ich durch die Gleichung [X2] ziemlich simpel F2 berechnen könnte ohne FN2 zu berücksichtigen

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5862

Zuerst einmal bitte um Entschuldigung, die Gleichungen in meinem ersten Beitrag enthielten jeweils einen Summanden zuviel.

wirkt natürlich nur auf den oberen Keil, sowohl horizontal wie auch vertikal durch Reibung. Ich habe den Beitrag oben editiert.

Zwischen dem Boden und dem unteren Keil wirkt zwar keine Reibungskraft. Eine Normalkraft (Kraft senkrecht zur Oberfläche) muss aber auf jeden Fall vom Boden auf den Keil wirken, sonst kann dieser nicht im Gleichgewicht sein.

Offen gesagt konnte ich Deine Gleichungen nicht ganz nachvollziehen. Der obere Keil bewirkt eine gesuchte Kraft

nach oben - umgekehrt aber wirkt diese Kraft

auf den Keil nach unten.

wirkt ausschliessich auf den unteren Keil.
Versuch nochmals die beiden Gleichungen für die Kraftkomponenten auf den oberen Keil aufzustellen.

PS: Deine 2. Gleichung „X2“ soll offenbar die Gleichung für die y-Komponenten auf den oberen Keil sein (?). Diese Gleichung ist richtig, bis auf das Vorzeichen des letzten Summanden, denn die Reibungskraft

wirkt nach unten.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

nur als Hinweis, um doppelte Arbeit zu vermeiden:

Hier wurde die Aufgabe auch gestellt, hatte aber zum Zeitpunkt des Einstellens hier im Physikerboard noch keine Antwort. Mittlerweile gibt es aber auch dort Antworten:

https://www.techniker-forum.de/thema/keilkraft-reibung-beruecksichtigt.121453/#post-690194

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5862

Danke für den Hinweis. Die dort genannte „zeichnerische“ Lösung von F2=891N ist jedenfalls richtig. Ich persönlich find‘s halt besser, etwas systematisch eine solche Aufgabe zu lösen, da dann bei anderen Aufgaben nach dem gleichen Schema (hier Aufstellen eines Gleichungssystems für das Kräftegleichgewicht) vorgegangen werden kann.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5862

Ah danke, der Beitrag ist mir entgangen.

RJ15 · Anmeldungsdatum: 02.08.2020 Beiträge: 3

Hatte die Tage leider keine Zeit mich damit zu befassen, daher die späte Rückmeldung.
Wie ihr bereits erkannt habt wurde die Aufgabe in einem anderen Forum gelöst.
Trotzdem vielen Dank an Myon für die Hilfe