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Geneigte Ebene
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Schnoopy
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Anmeldungsdatum: 14.01.2006
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 14 Jan 2006 - 12:38:27    Titel: Geneigte Ebene

Hallo Leute, ich habe eine Frage:
Ein Körper (m=1kg) wird auf einer geneigten Ebene (alpha: 30°) gleitend 3m in 5s hochgezogen. Der Reibungskoeffizient beträgt 0,2.
a) welche Kraft muss aufgewandt werden?
b) Wie groß ist die zu erbringende Leistung?
Danke im Vorraus!!!
GFvR
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Anmeldungsdatum: 05.10.2005
Beiträge: 214

BeitragVerfasst am: 14 Jan 2006 - 12:54:57    Titel:

a) gleitreibungskraft = gleitreibungszahl*normalkraft
b) gleitreibungsarbeit = gleitreibungszahl*normalkraft*weg [ergebnis in joule]
1 watt = 1joule/sec
Schnoopy
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Anmeldungsdatum: 14.01.2006
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 14 Jan 2006 - 13:03:52    Titel: Geneigte Ebene

Damit habe ich aber doch nur die rücktreibende Kraft errechnet .
Diese wirkt aber der eigentlichen Kraft entgegengestezt!
Die Frage ist also, wie groß ist die befördernde Kraft.
GFvR
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Anmeldungsdatum: 05.10.2005
Beiträge: 214

BeitragVerfasst am: 14 Jan 2006 - 13:57:41    Titel: Re: Geneigte Ebene

Schnoopy hat folgendes geschrieben:
Damit habe ich aber doch nur die rücktreibende Kraft errechnet .
Diese wirkt aber der eigentlichen Kraft entgegengestezt!

eine kraft ist ein vektor, hat also betrag und richtung. wenn eine kraft in einem bezugssystem den betrag x hat, dann hat eine entgegengesetzt wirkende kraft in demselben bezugsystem in der nicht vektoriellen darstellung den betrag -x - vorausgesetzt, dass die beiden kräfte "gleich groß" sind, wie es hier der fall ist...
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 14 Jan 2006 - 15:36:40    Titel:

Rechne die Normalkraft mal Reibungskoeffizient mal 3m und du hast die Reibungsarbeit.
Errechne den Höhnunterschied bei 3m Stecke mit 30°Neigung und ermittle daraus die Hubarbeit.
Zähle beide Arbeiten zusammen und teile durch 5 Sekunden.

Was rauskommt, ist die Leistung.
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 14 Jan 2006 - 17:13:10    Titel:

...ach ja, gehen wir noch mal von der oben gefundenen Gesamtarbeit aus (Reibung und potenzielle Energie):

das war natürlich unter Umständen nicht komplett. Wenn wir davon ausgehen, dass bei dieser ganzen Rutscherei eine konstante Kraft wirkt, wird die Masse ja so ganz nebenbei auch noch beschleunigt. Sie hat also am Ende unserer Betrachtung auch noch eine gewisse Geschwindigkeit.

3m in 5 Sekunden aus dem Stand ist gleichbedeutend mit 6/25m/s² Beschleunigung. Das Hölzchen hat also am Ende des Versuches 6/5m/s Geschwindigkeit, da kommen also noch mal 18/25 J an kinetischer Energie hinzu.
Aber es bleibt: aufgewendete Arbeit durch Zeit = Leistung.

Und weil wir davono ausgehen können, dass die ganze Zeit über eine konstante Kraft gewirkt hat, können wir die auch leicht berechnen:
Kraft = Arbeit/Weg.
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