Diese beziehen sich alle auf das folgende Bild. Schaut euch dieses erst einmal an, darunter gibt es noch einige Informationen. Dies ist eine schiefe Ebene: Je größer die Steigung, desto größer ist der Winkel α. Hier noch ein paar Erklärungen zu den eingetragenen Kräften. Die Formeln folgen anschließend: Die Kraft F G ist die Gewichtskraft des Körpers. Diese berechnet sich aus Masse mal Erdbeschleunigung für das Objekt. Die Einheit ist Newton. F A ist die Hangabtriebskraft. Diese entspricht der Kraft, welche das Objekt nach unten rutschen lässt. Die Einheit ist Newton. F GN die Normalkomponente der Gewichtskraft. Auto fahrt schiefe ebene hinauf shop. Diese entspricht der Kraft, welche das Objekt auf den Berg drückt. Die Einheit ist Newton. Es folgen nun die Formeln zu Berechnung der einzelnen Größen. Dazu gibt es noch Formeln, die Reibung mit einbezieht, die an der Oberfläche des Körpers herrscht und die Bewegung bremst. Sofern ein Reibwert in einer Aufgabe gegeben ist oder dieser berechnet werden soll, werden diese Formeln benötigt.
Aufgabe Bergauf-Bergab Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe Ein Pkw (\(m = 1{, }00\, \rm{t}\)) fährt bergauf auf einer Straße mit dem Steigungswinkel \(\alpha=20^{\circ}\). Reibungskräfte können vernachlässigt werden. a) Berechne den Betrag der Kraft, die der Motor erzeugen muss, damit das Auto mit konstanter Geschwindigkeit bergauf fährt. b) Berechne den Betrag der Kraft, die der Motor erzeugen muss, wenn das Auto mit einer (konstanten) Beschleunigung von \(0{, }20\, \rm{\frac{m}{s^2}}\) bergauf fährt. Wieso Physik bescheuert ist [Buch-Aufgabe inside]! | GameStar-Pinboard. c) Berechne den Betrag der Kraft, mit der das Auto in beiden Fällen auf die Straße drückt. d) Wie lautet die Antwort, wenn das Auto unter den Bedingungen der Teilaufgaben a) und b) bergab fährt? Lösung einblenden Lösung verstecken Joachim Herz Stiftung Abb.
Dabei werden wir auch Formeln aus der gleichförmig beschleunigten Bewegung und Kräfte benötigen. Beispiel 1: Eine 50kg schwere Kiste rutscht eine 20 Grad schiefe Ebene runter. Mit wecher Beschleunigung rutscht die Kiste - sofern reibungsfrei - die Ebene runter? Lösung: Wir entnehmen dem Text die benötigen Informationen und berechnen damit die Hangabtriebskraft F A. Mit dieser berechnen wir anschließend die Beschleunigung der Kiste. Hinweis: Kleine Unterschiede in der Berechnung hängen davon ab, wo und wie man rundet. Beispiel 2: Eine 50kg schwere Kiste rutscht eine 20 Grad schiefe Ebene runter. Die Gleitreibung soll mit μ = 0. 03 berücksichtigt werden. Wie schnell ist die Kiste nach 50 Meter Strecke? Lösung: Wir entnehmen dem Text zunächst alle relevanten Informationen. Anschließend berechnen wir die Hangabtriebskraft. Um nun noch die Reibungskraft zu berechnen, benötigen wir zunächst noch die Normalkomponente der Gewichtskraft. Auto fahrt schiefe ebene hinauf . Hinweis: Kleine Unterschiede in der Berechnung hängen davon ab, wo und wie man rundet.
Man kann das Dreieck nach der WSW-Konstruktion zeichnen. Miss dann die Hypotenuse aus. Für die Hypotenuse ergibt sich für \(\alpha = 30^\circ \) der Wert \(20{\rm{cm}}\) und damit nach der Maßstabsrechnung \(\Delta {s_1} = 20{\rm{m}}\); für \(\alpha = 45^\circ \) der Wert \(14{\rm{cm}}\) und damit \(\Delta {s_2} = 14{\rm{m}}\); für \(\alpha = 60^\circ \) der Wert \(11, 5{\rm{cm}}\) und damit \(\Delta {s_3} = 11, 5{\rm{m}}\). Kennt man die Winkelfunktionen (nur für besonders Fortgeschrittene), so ergibt sich \(\Delta s\) aus der Formel \(\Delta s = \frac{{\Delta h}}{{\sin (\alpha)}}\), was zu obigen Ergebnissen führt. Auto fahrt schiefe ebene hinauf &. Alle drei Autos müssen die Gewichtskraft \({F_{\rm{G}}}\) überwinden, es muss also eine der Gewichtskraft entgegengesetzte gleich große Hubkraft \({F_{\rm{H}}=-F_{\rm{G}}}\) wirken, ein Teil dieser Hubkraft wird durch die Bodendruckkraft \(F_{\rm{B}}\), der andere durch die Zugkraft \({F_{\rm{Z}}}\) aufgebracht. Die Bodendruckkraft bringt keinen Beitrag zur Arbeit, da sie senkrecht auf dem Weg steht.