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Reibungskraft
 
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Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 11. Nov 2022 12:14    Titel: Reibungskraft Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo:)
Ich brauche Hilfe beim Ausrechnen der Konstanten c in der Formel Reibungskraft=c*v^2.
Die Aufgabe lautet wie folgt: Wilfried fährt mit seiner Seifenkiste einen Hügel mit einem Gefälle von 7 Grad herunter. Auf dieser Strecke ist seine Geschwindigkeit zeitlich konstant und beträgt 9,5 km/h. Nehmen Sie an, dass die Reibung durch die Luftströmung dominiert ist und es gilt Reibungskraft=c*v^2. Die Gesamtmasse von Wilfried samt Seifenkiste beträgt 80 kg.



Meine Ideen:
c* (2,6 m/s)^2
Aber mit was soll ich diese Formel gleichsetzen?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 11. Nov 2022 12:29    Titel: Antworten mit Zitat

Gleichgewichtsbedingung

Summe der Kräfte = 0 = Reibkraft - Hangabtriebskraft

hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 11. Nov 2022 12:29    Titel: Re: Reibungskraft Antworten mit Zitat

Wiam hat Folgendes geschrieben:

Meine Ideen:
c* (2,6 m/s)^2
Aber mit was soll ich diese Formel gleichsetzen?


Na, die Hangabtriebskraft.
Damit die Seifenkiste nicht beschleunigt, darf ja keine Nettokraft auf die Kiste wirken. Das heißt, die Hangabtriebskraft und die Luftreibung heben sich gerade genau auf.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 11. Nov 2022 16:50    Titel: Antworten mit Zitat

So dann? Ich hab das Gefühl, es ist irgendwas falsch, weil ich die Einheit kg/m nicht einordnen kann.


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Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 11. Nov 2022 20:14    Titel: Antworten mit Zitat

Wiam hat Folgendes geschrieben:
So dann? Ich hab das Gefühl, es ist irgendwas falsch, weil ich die Einheit kg/m nicht einordnen kann.


Es ist alles richtig Thumbs up!

Der Faktor C setzt sich multiplikativ zusammen aus der Querschnittsfläche des angeströmten Objekts, dem Luftwiderstandsbeiwert und der Dichte des strömenden Mediums.
Dadurch entsteht die "merkwürdige" Einheit.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 11. Nov 2022 20:48    Titel: Antworten mit Zitat

Super danke! Noch eine kleine Frage: die daraufaufbauende nächste Aufgabe lautet:
Bestimmen Sie die durchschnittliche Kraft, die auf die Seifenkiste wirken müsste, damit der Hügel mit einer konstanten Geschwindigkeit von 25 km/h hinunter gefahren werden kann.
Ich sende meine Rechnung anbei. Ist das so richtig?



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Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 12. Nov 2022 13:03    Titel: Antworten mit Zitat

Wiam hat Folgendes geschrieben:
So dann? Ich hab das Gefühl, es ist irgendwas falsch, weil ich die Einheit kg/m nicht einordnen kann.


War mit "richtig" etwas voreilig. Der Rechengang, obwohl unübersichtlich, stimmt. Überprüfe die Zahlenwerte.

Tip: Immer erst allgemein rechnen und erst zum Schluss Zahlenwerte einsetzen:

Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 12. Nov 2022 13:12    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin meine Rechnung gerade nochmal durchgegangen und finde keinen Fehler. Ich habe doch eigentlich richtig gerundet..? Welche Stelle meinst du?
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 12. Nov 2022 13:36    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast den Sinus im Bogenmaß verwendet, nicht im Gradmaß.
_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 12. Nov 2022 13:46    Titel: Antworten mit Zitat

Und zu b): Was hast Du da gemacht - einen neuen Wert für g bestimmt? ;-)

So wie ich es verstehe, geht es um eine zusätzliche Kraft auf die Seifenkiste (z.B. ein Antrieb), die nötig ist, damit sich eine Geschwindigkeit von 25km/h ergibt.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 12. Nov 2022 14:03    Titel: Antworten mit Zitat

@Nils Hoppenstedt habe ich gar nicht gemerkt, dass es so eingestellt war, dankeschön!

@Myon ich merke gerade, dass das überhaupt keinen Sinn ergibt..:‘) g ist ja konstant..ups.
Aber wie soll ich sonst vorgehen, also welche Formel müsste man hier verwenden?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 12. Nov 2022 14:10    Titel: Antworten mit Zitat

Bei a) galt für die Gleichgewichtsgeschwindigkeit: Hangabtriebskraft = Reibungskraft

Bei b) gilt nun für die neue Gleichgewichtsgeschwindigkeit: Hangabtriebskraft + F = Reibungskraft

Die Angabe "durchschnittliche Kraft" im Aufgabentext finde ich unglücklich, es muss sich um eine konstante Kraft handeln. Die Phase bis zum Erreichen der Gleichgewichtsgeschwindigkeit wird dabei nicht betrachtet.
Oder ich verstehe die Aufgabe nicht richtig.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 12. Nov 2022 14:25    Titel: Antworten mit Zitat

So dann?


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Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 12. Nov 2022 14:31    Titel: Antworten mit Zitat

Die Kraft ist schon recht gross, aber nicht so gross. Die Geschwindigkeit auf der rechten Seite der Gleichung ist nicht richtig.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 12. Nov 2022 14:40    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weiß gar nicht, was heute mit mir los ist, ich kann nicht nachvollziehen, wie ich auf diese Zahl gekommen bin:‘D Naja, hoffentlich passiert mir sowas nicht während der Prüfung…

Ich habe die Geschwindigkeit jetzt ausgetauscht und bekomme 420 N heraus.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 12. Nov 2022 14:41    Titel: Antworten mit Zitat

*420,2 N :)
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 12. Nov 2022 14:50    Titel: Antworten mit Zitat

Hmm... ich komme mit c=13.73kg/m auf F=567N.
Wiam



Anmeldungsdatum: 31.10.2022
Beiträge: 64

Beitrag Wiam Verfasst am: 12. Nov 2022 14:55    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, ich habe vergessen, nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch das c umzutauschen, das hatte ich ja falsch berechnet, wegen der Einstellung auf dem Taschenrechner. Du hast recht, das kommt bei mir dann auch raus. Ich danke dir vielmals, wirklich!! :)
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