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Hubarbeit Schlitten Berg hinaufziehen
 
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Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 18. März 2007 13:43    Titel: Hubarbeit Schlitten Berg hinaufziehen Antworten mit Zitat

Hallo, brauche ganz dringend Hilfe bei meinen Physik Hausaufgaben!Wär lieb wenn mir jemand helfen könnte!!! Danke schon mal im voraus!

Aufgabe:
Ein Vater zieht sein Kind (12kg) auf dem Schlitten (2kg) einen Berg hoch. Die Länge der Strecke beträgt 200m bei einem Winkel von 30 Grad. Die Schnur des Schlitten verläuft unter einem Winkel von 40 Grad schräg nach oben. Die Gleitreibungszahl beträgt 0.01 (Stahl auf Eisen)

W= WH+WR
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
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Beitrag as_string Verfasst am: 18. März 2007 14:08    Titel: Re: Hubarbeit Schlitten Berg hinaufziehen Antworten mit Zitat

Natalie2512 hat Folgendes geschrieben:
Die Gleitreibungszahl beträgt 0.01 (Stahl auf Eisen)

Das soll wohl eher "Stahl auf Eis" sein, oder?
Natalie2512 hat Folgendes geschrieben:
W= WH+WR

Ja, so kannst Du das rechnen. Für die reine Hubarbeit (also ohne Reibung) brauchst Du nur den Höhenunterschied. Den kannst Du ausrechnen, wenn Du Dir mal ein rechtwinkliges Dreieck aufzeichnest, das die schiefe Ebene mit den 30° Steigung wiederspiegelt. die Hypotenuse ist die Strecke s=200m und die Gegenkathete ist die Höhe.

Für die Reibungsarbeit brauchst Du einmal die Strecke (wieder s=200m) und dann noch die Normalkraft. Die ist jetzt aber etwas komplizierter, weil sie dadurch verringert wird, weil der Papa den Schlitten ja auch etwas nach oben, also von der schiefen Ebene weg, zieht. Dazu solltest Du zuerst wieder eine Skizze machen und dort die ganzen Kräfte einzeichnen. Allerdings ist mir aus der Aufgabenstellung noch nicht ganz klar, zwischen was die 40° genau sein soll. Sollen das 40° zur Horizontalen oder zur schiefen Ebene sein? Dann wären es ja 30°+40° zur Horizontalen. Ist da vielleicht noch eine Skizze dabei?

Gruß
Marco
Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 18. März 2007 19:06    Titel: Skizze Antworten mit Zitat

Ja habe ein Skizze! Soll ich die mal schicken???

Und ich meinte auch Stahl auf Eis!
as_string
Moderator


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Beitrag as_string Verfasst am: 18. März 2007 19:16    Titel: Re: Skizze Antworten mit Zitat

Natalie2512 hat Folgendes geschrieben:
Ja habe ein Skizze! Soll ich die mal schicken???

Wäre toll, wenn das möglich wäre! Rock

Gruß
Marco
Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 18. März 2007 19:20    Titel: Antworten mit Zitat

Kann ich es dir per Icq schicken???? Ist das ok?
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
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Beitrag as_string Verfasst am: 18. März 2007 21:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, oder per Mail.
Du kannst hier auch Bilddateien in Posts hängen.

Gruß
Marco
Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 18. März 2007 23:02    Titel: Skizze Antworten mit Zitat

Hast du die Skizze bekommen??? Kannst du es jetzt aus rechnen! Würde mich total freuen.....

Gruß Natalie
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 19. März 2007 00:18    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Deine Skizze ist doch gar nicht so schlecht!

Erstmal der Höhenunterschied: Du hast ja schon ein schönes Dreieck gezeichnet und siehst dabei, dass die Höhe einfach die Gegenkathete in diesem Dreieck ist und die Strecke s die Hypotenuse. Also ist:

Das nach h auflösen und schon kannst Du die reine Hubarbeit ausrechnen.

Fehlt noch die Reibung. Das ist hier erheblich schwerer, weil Du dafür die Normalkraft wissen musst, die der Schlitten auf die schiefe Ebene ausübt. Die wird aber von der Kraft verringert, die der Vater auf den Schlitten ausübt. Ich habe dazu auch mal eine kleine Skizze gemacht.

Letztendlich müssen die Normalkraft plus die Kraft des Vaters gerade die Gewichtskraft aufheben. Um das heraus zu bekommen kann man hier den Sinussatz verwenden:

Das nach aufgelöst ergibt:

Die Reibungskraft ist ja:


Die Reibarbeit ist dann:

Dazu dann noch die reine Hubarbeit addieren.

Gruß
Marco



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Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 19. März 2007 18:14    Titel: Antworten mit Zitat

Ich danke dir total, hätte das allein glaube ich nicht hinbekommen! Danke schön!

Gruss Natalie Thumbs up!
Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 19. März 2007 18:31    Titel: Noch eine kleine Frage! Antworten mit Zitat

Also, ich hab trotzdem noch ne Frage und zwar:

Also ist:

Also die reine Hubarbeit......., rechne ich erstmal h aus und dann einfach WH= m x g x h ( Einheit Nm) ist das so richtig?

Und dann hab ich noch eine Frage und zwar warum bei dir bei
WR= Fr x s = 122,64 J rauskommt. Warum J und nicht N?

Und was bekomme ich am Ende für eine Einheit bei W??? In der Schule haben wir uns aufgeschrieben das dann Nm rauskommt!

Liebe Grüße
Natalie
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 19. März 2007 18:48    Titel: Antworten mit Zitat

Dein WR ist die Reibungsarbeit also hat sie wie alle Arbeiten die Einheit Nm oder auch J. Ein Joule ist ein Newtonmeter.
Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 19. März 2007 18:51    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, trotzdem danke!
Natalie2512



Anmeldungsdatum: 18.03.2007
Beiträge: 8

Beitrag Natalie2512 Verfasst am: 20. März 2007 20:37    Titel: Bitte um schnelle Antwort Antworten mit Zitat

Hallo,

wie kommt man bei dem Sinussatz auf 130° und 20° Grad und woher stammen die 0,446???

Bitte schnell Antworten!
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 21. März 2007 00:38    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Zwischen und der schräge sind 40° und zwischen der Schräge und der Waagerechten sind es 30°. Zwischen und der Senkrechten (das ist ja die Richtung von ) müssen es dann 90°-40°-30° = 20° sein. 90°, weil zwischen der Waagerechten und der Senkrechten logischerweise immer 90° sind.
Oben an der Spitze des Dreiecks sind es 30°, weil das der Winkel zwischen der Senkrechten und der Normalkraft ist. Über die Winkelsumme im Dreieck bekommt man für den Winkel zwischen und dann 180°-20°-30° = 130°.

Ich hoffe, ich habe mich nicht verrechnet...

Die 0,446 ist einfach das numerische Ergebnis des Bruches sin(20°)/sin(130°).

Gruß
Marco
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