Schiefe Ebene

Eine Schiefe Ebene ist eine Rampe die benutzt wird den Kraftaufwand zur Höhenveränderung einer Masse innerhalb Gravitationsfeldes zu verringern.

Durch die Errichtung einer Rampe dieser erkauft man sich sich einen kleineren Kraftaufwand Gegenzug für einen weiteren Weg. Je geringer Steigung der Schiefen Ebene hierbei ist desto Kraft wird benötigt aber um so länger der Weg.

Anwendungen dieses Prinzips finden sich zuhauf: in Bergen Rampen die im Altertum zur Errichtung von Gebäuden benutzt wurden Fahrrad - oder Rollstuhl auffahrten etc. Schrauben kann man alternativ auch als Nägel einer aufgewickelten Schiefen Ebene betrachten.

Siehe auch: Liste bedeutender Erfindungen Flaschenzug Schraube

Physikalische Grundlagen

Die Gewichtskraft F _G einer Masse die sich auf einer Schiefen Ebene wird in zwei Komponenten zerlegt die Hangabtriebskraft _H und die Normalkraft F _N . Da die Normalkraft bereits von der Ebene selbst getragen wird muss um die im Gleichgewicht zu halten lediglich die Hangabtriebskraft ausgeglichen Unter realen Bedingungen ist dies bei niedrigen Winkeln oft bereits allein durch Haftkraft/ Reibungskraft F _R der Masse der Fall.

Formeln

Mit

F _R : Reibungskraft oder Haftkraft

F _N : Normalkraft

F _H : Hangabtriebskraft

F _G : Gewichtskraft der Masse

α : Steigungswinkel der schiefen Ebene

μ : Haftreibungszahl

F _R = μ F _N

F _N = F _G cos (α)

F _H = F _G sin (α)

Weblinks

• Interaktives Experiment zu Hangabtriebskraft Reibungskraft und Normalkraft einen Körper auf einer Schiefen Ebene

Bücher zum Thema Schiefe Ebene

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