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Airblader
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 Airblader Verfasst am: 30. Nov 2006 12:35 Titel: Gleitreibung / Schiefe Ebene |
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Hiho,
ich hab hier in unserm Physikbuch eine Aufgabe gefunden (ist keine Hausaufgabe  ), die ich lösen wollte, bin aber irgendwie hängen geblieben (an der Logik).
Erstmal die Aufgabe (teilweise nur):
| Zitat: | Welchen Neigungswinkel muss man einer schiefen Ebene geben, damit ein auf ihr liegender Körper gerade zu gleiten beginnt ( und  )? [...] |
Meine Überlegung war nun die:
Die Kraft, die benötigt wird, um den Körper in Bewegung zu setzen, ist ja:
wobei die Gleitreibungszahl bekannt ist. Die Überlegung meinerseits nun ist: Der Körper beginnt dann sich von alleine in ein Gleiten zu versetzen, wenn eine Kraft von 0N benötigt wird, um ihn der Formel nach dazu zu bringen. Also:
(Theoretisch könnte ich ab hier schon sagen, dass [nach Umstellung] die Normalkraft 0 beträgt, damit die volle Gewichtskraft der Hangabtriebskraft entspricht => Winkel ist 90°...aber ich habe mal weitergemacht)
Die Normalkraft ist formeltechnisch ja folgendermaßen definiert:
Das können wir nun widerum einsetzen:
=>
=>
In der Rechnung finde ich nun keinen Fehler, doch mein Verstand sagt mir, dass der Körper mit Sicherheit schon bei einem Winkel unter 90° anfängt zu gleiten 
=> Ich habe einen Fehler gemacht. Ist mir klar.
Aber wo?
Danke schonmal,
air
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 30. Nov 2006 13:04 Titel: |
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Der erste Fehler liegt in der Auswahl der Konstanten. Beim losrutschen interessiert die haftreibung, die Überwunden werden muss, die haftreibung ist dann interessant, wenn du wissen willst, wie schnell der Körper rutscht.
Auch der Ansatz mit den 0N ist falsch. Der Körper bewegt sich ab dem zeitpunkt, ab dem die ziehende Kraft größer als die Haftreibungskraft ist.
Die ziehende kraft ist hier der Anteil der gewichtskraft, der parallel zur ebene wirkt.
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Airblader
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| Airblader Verfasst am: 30. Nov 2006 16:21 Titel: |
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| Nikolas (Toxman) hat Folgendes geschrieben: | | Der erste Fehler liegt in der Auswahl der Konstanten. Beim losrutschen interessiert die haftreibung, die Überwunden werden muss, die haftreibung ist dann interessant, wenn du wissen willst, wie schnell der Körper rutscht. |
Ja, gut....das erscheint mehr als logisch =)
| Nikolas (Toxman) hat Folgendes geschrieben: |
Auch der Ansatz mit den 0N ist falsch. Der Körper bewegt sich ab dem zeitpunkt, ab dem die ziehende Kraft größer als die Haftreibungskraft ist.
Die ziehende kraft ist hier der Anteil der gewichtskraft, der parallel zur ebene wirkt. |
*seufz* 
Ich hatte mti ähnlichen Gedanken gespielt, habs aber wieder verworfen gehabt...hatte wohl nen schlechten Tag 
Werde mich aus Interesse nun (noch)mal an die Aufgabe machen...
Danke!
air
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Airblader
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| Airblader Verfasst am: 30. Nov 2006 16:31 Titel: |
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Ich habe das mal im Schnelldurchgang gemacht (hab nicht soviel Zeit)....stimmt die Rechnung so? (ist unkommentiert, wegen der Zeit)
Für die weiteren Fragen würde ich sagen:
b) Gleitet er anschließend mit konst. Geschwindigkeit oder beschleunigt er?
A.: Er beschleunigt, da dann die Gleitreibung wirkt und diese ist kleiner
c) Wie muss der Neigungswinkel sein, dass er nach einem Stoß nicht mehr schneller wird?
A.: 
d) Spielt die Masse d. Körpers eine Rolle?
A.: Nein (Gewichtskraft kürzt sich raus)
(P.S.: Sorry für den Doppelpost. Aber sonst wird der eine so lang )
air
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 30. Nov 2006 17:56 Titel: |
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ja, so würde ich dem Ganze zustimmen.
zu b) .. und diese ist kleiner, sodass die Hangabtribeskraft nur teilweise kompensiert wird und so eine Restkraft den Körper parallel zur Oberfläche beschleunigt. [Deine Erklärung ist so etwas kurz, aber eigentlich richtig]
c) stimmt. Hier ist dann die Gleitreibung interessant.
d) Antwort stimmt, es kürzt sich aber nur die Masse und nicht die Gewichtskraft herraus.
Also etwas auf die Formulierung der Begründung achten, aber die Ergebnisse sind schon mal richtig.
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Airblader
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| Airblader Verfasst am: 30. Nov 2006 21:07 Titel: |
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Ja, normal begründe ich schon genauer u. ausführlicher, keine Angst
Der Zeitdruck war nun einfach entscheidend
Aber Danke nochmal
air
Edit: Ähm, aber es ist doch die Gewichtskraft (G) die sich rauskürzt, und nicht die Masse?! (Die Masse ist in G=mg ja enthalten, aber es kürzt sich G raus -> G ist die Gewichtskraft)
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Nikolas
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| Nikolas Verfasst am: 30. Nov 2006 21:32 Titel: |
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 stimmt, du hast recht. Entschuldigung....
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Airblader
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| Airblader Verfasst am: 30. Nov 2006 21:43 Titel: |
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Kann passieren Kenn ich zu gut...
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