Dynamik

Schau auf die Pfeile, während die Kiste rutscht.

Passerelle Physikauch in Mittelschule PhysikAus der Lektion: Dynamik →

Gewicht $F_{G}$ , Normalkraft $F_{N}$ , Hangabtrieb $F_{H}$ , Reibung $F_{R}$ . $g = 10 m/s^{2}$ , Hang $27 m$ lang. Pfeillänge = Kraft. Zeitlupe: halbes Tempo.

Zeit

t

Rutscht: $F_{r es} = F_{H} - μ F_{N} = 24 N$ , also $a = F_{r es} / m = 2, 4 m/s^{2}$ .

Neigung

α

Reibzahl

μ

Masse

m

Kräfte entlang des Hangs

F_{H} = m g sin α

50,00N

F_{R}

25,98N

Rest F_{r es} = F_{H} - F_{R}

24,02N

$a$

2,40m/s²

$v (t) = a t$

0,00m/s

$s (t) = \frac{1}{2} a t^{2}$

0,00m

$Grenzwinkel α_{G}$

16,7°

Rutscht: $F_{r es} = F_{H} - μ F_{N} = 24 N$ , also $a = F_{r es} / m = 2, 4 m/s^{2}$ .
Grenzwinkel aus $m g sin α = μ m g cos α$ : $tan α_{G} = μ$ , also $α_{G} \approx 16, 7^{\circ}$ . Die Masse kürzt sich weg.

Gewicht $F_{G}$ , Normalkraft $F_{N}$ , Hangabtrieb $F_{H}$ , Reibung $F_{R}$ . $g = 10 m/s^{2}$ , Hang $27 m$ lang. Pfeillänge = Kraft. Zeitlupe: halbes Tempo.

Aufträge

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Mit Reibung: Finde den kleinsten Winkel, bei dem die Kiste rutscht.
(offen)
Bei $3 0^{\circ}$ : Finde das kleinste $μ$ , bei dem die Kiste liegen bleibt.
(offen)
Ohne Reibung bei $3 0^{\circ}$ : Halte an, wenn die Kiste 5 m/s erreicht.
(offen)

Entdecke:

Schau auf die Pfeile, während die Kiste rutscht: $F_{H}$ zieht hangabwärts, $F_{R}$ bremst, übrig bleibt $F_{r es}$ (grüner Balken). Halbiere $m$ : Alle Kräfte werden halb so gross, $a$ bleibt gleich. Ob die Kiste rutscht, hängt nur von $α$ und $μ$ ab. Vereinfachung: Haft- und Gleitreibung haben hier dieselbe Reibzahl $μ$ . $F_{H}$ ist der Anteil von $F_{G}$ entlang des Hangs. Die Balken haben eine feste Skala: voll = 86,6 N.

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In der Lektion «Dynamik» gibt es Musterbeispiele und einen Trainer, der sich an dein Niveau anpasst.

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