Maximalgeschwindigkeit schiefe Ebene (Reibung)

navix · Anmeldungsdatum: 21.10.2021 Beiträge: 63

Meine Frage:
Ich muss den minimalen Winkel bestimmen unter dem eine Masse

, die entlang einer schiefen Ebene gleitet, eine Maximalgeschwindigkeit

erreichen kann.

Hierbei soll ich Luftreibung und Gleitreibung miteinbeziehen:

Gleitreibung:

Luftreibung:

Meine Ideen:
Ich habe folgende Skizze angefertigt, um das Problem besser beschreiben zu können:

Bild aus externem Link als Anhang eingefügt. Bitte keine externen Links verwenden. Steffen

Die Maximalgeschwindigkeit wird erreicht, wenn die gesamte Reibung meine Kraft in Bewegungsrichtung vollständig kompensiert (da diese ja entgegengesetzt wirken)

Die Hangabtriebskraft lässt sich berechnen durch

die Normalkomponente der Gewichtskraft ist gegeben durch

Die Reibungskraft setzt sich nun aus Luftreibung und Gleitreibung zusammen, also

Gleichsetzen führt dann auf

Wie komme ich jetzt an den Winkel

? In meiner Aufgabe steht weiterhin, dass ich

verwenden soll, solch ein Term scheint aber gar nicht in meiner Rechnung vorzukommen. unglücklich