zum Directory-modus

Kraft

Aufgaben zum Themengebiet "Kraft", Teil 2

Arbeitsauftrag

Abb.1

Ein Skateboard der Masse m = 3 kg fährt reibungsfrei einen Hang mit Neigungswinkel α = 15 ° hinab.

a) Welche Kräfte treten bei dieser Fahrt auf?

b) Um wie viel Prozent vergrößert sich die Beschleunigung, wenn eine Person der Masse 30 kg mit hinabfährt?

Nun berücksichtigen wir die in diesem Beispiel auftretende Reibung. Dabei sei der Haftreibungskoeffizient μ h = 0,9 und der Gleitreibungskoeffizient μ g = 0,8 . c) Wie groß muss die Haftreibungskraft sein, damit das Skateboard nicht von alleine hinunterfährt?

d) Wie kann man erreichen, dass das Skateboard eher hinabfährt, also wie kann man die Haftreibungskraft verringern?

Da das Skateboard nicht von alleine hinauffährt, muss es an einem Seil den Berg hinaufgezogen werden. Betrachten wir zunächst den Fall, dass die Zugkraft parallel zum Hang wirkt, also das Seil parallel zum Hang gespannt ist. e) Welche Zugkraft muss mindestens aufgewandt werden, um das Skateboard nach oben zu ziehen?

Betrachten wir nun den Fall, dass die Zugkraft nicht parallel zum Hang wirkt, d.h. dass das Seil unter einem Winkel γ nach oben gespannt ist.

Abb.2

f) Um wie viel größer oder kleiner wird die aufzuwendende Zugkraft, die nötig ist, um das Board nach oben zu ziehen?

Lösung

Seite 19 von 19>