Studium, Ausbildung und Beruf
 StudiumHome   FAQFAQ   RegelnRegeln   SuchenSuchen    RegistrierenRegistrieren   LoginLogin

Reibungskräfte an Umlenkrolle bzw. Schürholzversuch
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen
Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Reibungskräfte an Umlenkrolle bzw. Schürholzversuch
 
Autor Nachricht
FernAbi16
Junior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Junior Member


Anmeldungsdatum: 16.09.2014
Beiträge: 53

BeitragVerfasst am: 11 Apr 2016 - 18:30:39    Titel: Reibungskräfte an Umlenkrolle bzw. Schürholzversuch

Hallo!

Folgender Sachverhalt:

An der folgenden Konstruktion wirken Reibungskräfte.


Dazu wurden laut meinen Unterlagen folgende Aussagen getätigt:
1. Dreht man die Kurbel langsam, sinkt die Masse nach unten.
2. Dreht man die Kurbel schnell, steigt die Masse nach oben.
3. Dreht man die Kurbel "genau richtig", also mit einer bestimmten Geschwindigkeit, zeigt die Federwaage 0 N an und die Masse befindet sich in einer konstanten Höhe.


Reibungskräfte wurden bisher in meinem Lehrgang nahezu komplett vernachlässigt, also kann ich den Aussagen nur mäßig folgen.

Mein Wissen über Reibungskräfte:
- Reibungskräfte wirken der Bewegung entgegen.
- Reibungskräfte sind abhängig von der Masse.
- Reibungskräfte sind unabhängig von der Auflagefläche der Masse.
- Reibungskräfte sind unabhängig von der Geschwindigkeit der gegeneinander wirkenden Kräfte bzw. Massen

Es gilt:



Die Normalkraft entspricht in diesem Beispiel der Gewichtskraft der Masse.

Ich gehe davon aus, dass die Kraft, die an der Federwaage zieht, auf der
selben Wirkungslinie der Reibungskraft und der Normalkraft liegen.
Die Trommel selber dient nur als Umlenkung. Daraus schlussfolgere ich, dass ich die Federwaage an jedem beliebigen Ort platzieren könnte, und die Wirkungslinie immer gleich bleiben würde.

Eine generelle Formel für das o.g. Bild würde ich folgendermaßen aufstellen:



Da die Reibungskraft der Bewegung entgegen gerichtet ist, folgt daraus:



Kraft an der Federwaage im Ruhezustand
Da im Ruhezustand des Systems keine Reibungskraft wirkt, müsste
gelten:



Eine Voraussetzung die ich dafür sehe ist, dass die Masse, unter Spannung an die Federwaage montiert werden muss, also theoretisch Masse in die Luft hängen, dann das Band um die Trommel wickeln und dann an die Federwaage montieren. Dabei sollte die Trommel nicht fixiert sein.
Wird zuerst das Band an der Federwaage befestigt, und die Trommel fixiert, also in ruhe gehalten, dann die Masse mit dem Band um die Trommel gewickelt und runter gelassen, könnte das Ergebnis verfälscht sein, weil die Kraft an der Federwaage durch die Reibungskraft schon beeinträchtigt wird.

Meine erste Frage bzgl. der Drehrichtung der Kurbel
Wie unterscheiden sich die Kräfte bzgl. der unterschiedlichen Drehrichtungen der Kurbel?

Da die Reibungskraft entgegen der Bewegung wirkt, würde ich behaupten, dass es einen Unterschied macht, ob ich die Kurbel gegen- oder im Uhrzeigersinn drehe.
Drehe ich die Kurbel gegen den Uhrzeigersinn, müsste doch die Reibung mit im Uhrzeigersinn und
drehe ich die Kurbel mit im Uhrzeigersinn, die Reibung gegen den Uhrzeigersinn wirken?

Ich würde also folgender Formeln aufstellen:

Kurbeln gegen den Uhrzeigersinn:

Das müsste aber bedeuten, dass sich die Kraft an der Federwaage vergrößert.

Kurbeln im Uhrzeigersinn:

Hier müsste die Kraft an der Federwaage kleiner werden, weil die Reibungskraft der Gewichtskraft entgegengesetzt ist



Zuerst würde ich es gerne bei dieser Ausführung belassen, werde aber, wenn mich jemand bestätigt oder korrigiert hat, noch weitere Fragen bzgl. der unterschiedlichen Geschwindigkeiten beim Kurbeln haben.

Viele Grüße
Hausmann
Senior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Senior Member


Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2955

BeitragVerfasst am: 11 Apr 2016 - 22:50:45    Titel:

Aufgabe und Lösung stehen hier.
FernAbi16
Junior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Junior Member


Anmeldungsdatum: 16.09.2014
Beiträge: 53

BeitragVerfasst am: 11 Apr 2016 - 23:12:20    Titel:

Na von der Seite habe ich ja das Bild,
aber deswegen stehen ja die Lösungen meiner Fragen dort nicht. Smile
Hausmann
Senior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Senior Member


Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2955

BeitragVerfasst am: 12 Apr 2016 - 11:25:27    Titel:

Stimmt, nach dem geklauten Bild hatte ich nicht genau weitergelesen. Bei gleichmäßiger Reibung ergibt sich (Euler, Seilreibung) eine Zugkraft von bei einem "Wicklungswinkel" ß und ich sehe vorerst nur zwei grundlegende Vorgänge: Die relativ große Haftreibung (genutzt zum Befestigen von Schiffen an Pollern beispielsweise) und die deutlich geringere Gleitreibung.

*) Nebenbei: "Schürholz" waren früher Holzstücke zum Feuermachen und die ungewöhnliche Bezeichnung "Schürholz-Versuch" erschließt sich mir nicht.
M_Hammer_Kruse
Valued Contributor
Benutzer-Profile anzeigen
Valued Contributor


Anmeldungsdatum: 06.03.2006
Beiträge: 8166
Wohnort: Kiel

BeitragVerfasst am: 12 Apr 2016 - 12:41:54    Titel:

Paul Schürholz

Gruß
mike
Hausmann
Senior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Senior Member


Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2955

BeitragVerfasst am: 12 Apr 2016 - 18:21:41    Titel:

Ach, der seltene Name Schürholz - Danke, mike!
Man wird alt wie eine Kuh und lernt immer noch dazu. Very Happy
M_Hammer_Kruse
Valued Contributor
Benutzer-Profile anzeigen
Valued Contributor


Anmeldungsdatum: 06.03.2006
Beiträge: 8166
Wohnort: Kiel

BeitragVerfasst am: 12 Apr 2016 - 22:55:06    Titel:

Ja, und vor allem findet man über Paul Schürholz aus Recklinghausen (gest. 1954) nicht mal einen Wikipedia-Eintrag, sondern nur über seinen Namensvetter aus Dorsten (gest. 1972). Das sollte doch mal jemand, der dazu sachkundig ist, nachholen.

Denn immerhin hat das unser Schürholz nach meinem Dafürhalten wegen seiner experimentaphysikalischen Tätigkeit als Lehrer doch mindestens genauso verdient wie jener andere. Denn der hat in der jungen Bundesrepublik doch etwas merkwürdig schnell seine Nazi-Vergangenheit abgestreift und gelangte dann zu Ruhm und Ehre als Politiker.

Gruß
mike
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:   
Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Reibungskräfte an Umlenkrolle bzw. Schürholzversuch
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Seite 1 von 1

 
Gehe zu:  
Du kannst keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.

Chat :: Nachrichten:: Lexikon :: Bücher :: Impressum