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Hintereinanderschaltung von reibenden Körpern
 
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Simie



Anmeldungsdatum: 16.01.2024
Beiträge: 1
Beitrag Simie Verfasst am: 16. Jan 2024 09:39    Titel: Hintereinanderschaltung von reibenden Körpern Antworten mit Zitat
Meine Frage:
Um einen Steinquader über eine Tischplatte zu ziehen, benötigt man eine doppelt so große Zugkraft wie für einen gleich schweren Eisenquader. Beide Quader sollen mit einer einzigen Zugkraft über die Tischplatte gezogen werden. Wie muss man die Quader anordnen, damit die Gesamtreibungskraft möglichst klein ist?
Und wie, damit sie möglichst groß ist?


Meine Ideen:
Es gibt 5 Fälle: Übereinander (unten Eisen oder unten Stein), voreinander (vorne Eisen oder vorne Stein) oder nebeneinander.
Beim Stapeln ist es besser unten Eisen zu haben, dann hat man die Zugkraft 2F. Wenn unten Stein ist, hat man 4F
Wenn ich die Quader nebeneinander habe, zieht man mit 3F.(Das müsste ja ähnlich von zwei parallelgeschalteten Feder sein)
SInd meine Überlegungen bis hier richtig?
Voreinander: Dann ist die Zugkraft ja bei beiden gleich (so wie bei hintereinandergeschalteten Federn). Aber mit wieviel muss man ziehen?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5875
Beitrag Myon Verfasst am: 16. Jan 2024 15:54    Titel: Antworten mit Zitat
Simie hat Folgendes geschrieben:
SInd meine Überlegungen bis hier richtig?

Ja, das ist alles richtig, wenn F die Zugkraft beim Eisenquader ist. Den Zusammenhang mit parallel geschalteten Federn sehe ich nicht ganz (ok, bei beiden Quadern ist, ähnlich wie bei den parallel geschalteten Federn, der zurückgelegte Weg gleich, aber sonst...).

Hängen die Quader hintereinander, muss am vorderen mit der Zugkraft 3*F gezogen werden, denn am System bestehend aus den beiden Quadern greift insgesamt eine Reibungskraft von 3*F in entgegengesetzter Richtung an. Den Vergleich mit in Reihe gesdhalteten Federn sehe ich hier noch etwas weniger. Die Kraft zwischen den beiden Federn hängt von der Reihenfolge der Quader ab, sie beträgt F, wenn der Steinquader vorne ist, sonst 2*F.

PS: Wollte heute morgen schon etwas schreiben, aber habe die Antwort offenbar nicht richtig abgeschickt.
Sunshine2407



Anmeldungsdatum: 16.01.2024
Beiträge: 1
Wohnort: Freiburg
Beitrag Sunshine2407 Verfasst am: 16. Jan 2024 16:06    Titel: Antworten mit Zitat
Du bist aber lieb. Danke.
1) Aber es muss schon unterschiedlich sein, ob ich die Quader nebeneinander oder hintereinander ziehe... oder nicht?
2) Beim Hintereinanderziehen müsste es egal sein, welcher Quader vorne ist...
Ich kriegs nicht hin...
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5875
Beitrag Myon Verfasst am: 16. Jan 2024 17:44    Titel: Antworten mit Zitat
Zitat:
1) Aber es muss schon unterschiedlich sein, ob ich die Quader nebeneinander oder hintereinander ziehe... oder nicht?

Wenn die Quader beide auf der Tischplatte liegen und sich in die gleiche Richtung bewegen, muss immer mit der gleichen gesamten Zugkraft gezogen werden, unabhängig davon, ob die Quader neben- oder hintereinander sind. Man kann die beiden Quader ja als ein System (wie einen einzigen starren Körper) auffassen, auf den die Reibungskraft 3*F entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.

Zitat:
2) Beim Hintereinanderziehen müsste es egal sein, welcher Quader vorne ist...

Ich habe mich wahrscheinlich missverständlich ausgedrückt. Wenn die beiden Quader wie zwei Eisenbahnwagen gezogen werden, muss am vorderen Quader mit der Kraft 3*F gezogen werden, unabhängig davon, welcher Quader vorne ist. Die Kraft zwischen den beiden Quadern (z.B. eine Seilkraft, wenn die beiden Quader mit einem Seil verbunden sind) hängt aber natürlich von der Reihenfolge ab.
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