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Haftreibungszahl bei geneigter Straße
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Haftreibungszahl bei geneigter Straße
 
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Ragnarökr
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Anmeldungsdatum: 23.01.2013
Beiträge: 27

BeitragVerfasst am: 08 März 2013 - 11:26:22    Titel:

Ich bin jetzt auf 0.36 gekommen, bin mir aber nicht sicher, ob der Lösungsweg richtig ist. Könntest du bitte einmal drüberschauen?

Also:
ich weiss, dass bei Radialkraft1 (19.4^2/65 = 5.Cool keine Reibungskraft notwendig ist, wenn der Winkel 30.6° beträgt.
ich weiss auch, dass bei Radialkraft2 (27.8^2/65 = 11.9) ebenfalls keine Reibungskraft notwendig ist, wenn der Winkel 50.5° beträgt.

D.h. es gilt in x-Richtung für beide Konstellationen: mv^2/r - mgsin@ = 0 bzw. die Reibungskraft.
=> Formel1) 5.8 - 9.8sin30.6° = Fr
=> Formel2) 11.9 - 9,8sin50.5° = Fr.

Subtrahiere ich jetzt Formel1 von Formel2, erhalte ich:

11.9 - 9.8sin50.5° - 5.8 + 9.8sin30.6° = Fr(gesamt) = 3.53m/s^2.

Ich weiss, dass gilt: Reibungskraft = µmg.
Daraus folgt: µ = m3.53/mg = 0.36.

Ist das soweit korrekt? Falls ja, verstehe ich dennoch nicht zu 100%, wieso Embarassed
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 08 März 2013 - 13:37:16    Titel:

Deine Formeln erschließen sich mir nicht so ganz.
Zitat:
EDIT: mir will scheinen, dass du Beschleunigungen, die in unterschiedliche Richtungen wirken, einfach arithmetisch aufaddierst.


Das Lot normal zur Straße ist gegenüber der Vertikalen um 30,6° ausgelenkt.
Die resultierende Beschleunigung des schnell fahrenden Wagens ist gegen die Vertikale um 50,5° ausgelenkt. Diese beiden Richtungen unterscheiden sich also um delta=19,9°.
Die resultierende Beschleunigung a_res kannst du zerlegen in einen Teil der normal zur Straße wirkt (a_res*cos(delta)) und einen Teil, der parallel zur Straße nach außen weg-wischt (a_res*sin(delta)).
Hier hast du übrigens deine Sinusse und Cosinusse aus der Musterlösung wieder.

Für die Kräfte gilt entsprechend
Normalkraft Fn = m*a_res*cos(delta)
Rutschkraft Fr = m*a_res*sin(delta)

Die Haftreibung ist Fn*µ. Sie muss größer oder gleich der Rutschkraft sein. Für den Grenzfall gilt also:
µ*a_res*cos(delta) = a_res*sin(delta).
µ=tan(delta)=tan(19,9°)=0,36.


Zuletzt bearbeitet von armchairastronaut am 08 März 2013 - 16:16:50, insgesamt einmal bearbeitet
Ragnarökr
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Anmeldungsdatum: 23.01.2013
Beiträge: 27

BeitragVerfasst am: 08 März 2013 - 16:12:32    Titel:

Hi,

oh man...das ist logisch.
Aber auf die Idee mit der Winkeldifferenz wäre ich nie gekommen.

Finde deine Variante wesentlich anwendungsfreundlicher, als die Musterlösung mit den ganzen mathematischen Umformulierungen.

Vielen Dank! Das bringt mich ein Stück weiter zu meinem Physikstudium. Hast du eigentlich Physik o.ä. studiert?
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 08 März 2013 - 18:56:51    Titel:

Nö, das ist alles noch aus der Schule (Abi 1976).
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