2 Aufgaben zur Reibung

[AJ304]

Ich weiß bei folgenden Aufgaben irgendwie nicht wie ich da ran gehen soll....könnt ihr mir evtl. helfen???

1. nach einem Verkehrsunfall wird eine 20m lange Bremsspur gemessen.
Die Gesamtmasse des bremsenden Fahrzeugs bertug 900 kg und der Reibungskoeffizient zwischen Reifen und Straßenbelag 0,5.
Ermitteln Sie mit Hilfe der Arbeit-Energie Beziehung die Geschwindigkeitsänderung des bremsenden Fahrzeuges!!!

Lösung ca. 10 m/s


2. Der Wagen einer Berg- und talbahn hat die Masse 80 kg. Er startet vom höchsten Punkt A (25m) und soll den Punkt B erreichen (20m --> also Wagen fährt durch eine Senke bis auf 0 m und dann wieder hoch auf 20m). Die Schienenlänge zwischen A und B beträgt 850 m.
Wie groß darf die durchschnittliche Reibungskraft höchstens sein, damit der wagen den Punkt B erreicht?

Lösung etwas zwischen 100 und 200 Nm
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[Moehl88]

Zu 1):

Ich habe die kinetische Energie des Autos Ekin gleich der Gleitreibungsarbeit Wgr gesetzt.

--> Wgr = µgr * Fn* s

Ekin = ½ * m * v²

gleichsetzen: ½ * m * v² = µgr * Fn * s

v = ((µgr * Fn * s * 2) / m)^-2

v = 14,14 m/s

Stimmt also nicht ganz. Kann da jemand weiterhelfen?

[AJ304]

doch das könnte stimmen...aber woher kommt die ^-2??? Muss das nicht die Wurzel sein?? Das Ergebnis muss sich nur irgendwo in der Drehe bewegen...mein Physik lehrer hatte die korrekte Antwort nicht parat deswegen der ca. wert
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[Moehl88]

Du hast recht, das ^-2 ist fehl am Platze. Ich meinte die Wurzel, also hoch 1/2. Kleiner Tipp-Fehler, das Ergebnis ist trotzdem mit der Wurzel entstanden .

Zu 2) hab ich gerade keinen Lösungsweg parat.

[Hias]

öööhm- kommt sowas dran? Bei den Physik Tests ist doch eher Denken gefragt (da kein Papier und Stift) und nicht rechnen, oder?!?

[Moehl88]

Die Formeln musst du sicher nicht auswendig wissen oder den Lösungsweg herleiten müssen.

Ich denke, du hast Recht, und es werden nur im Kopf zu berechnende Sachverhalte drankommen. Trotzdem ist sowas gut, um fit in Physik zu bleiben .

[AJ304]

alles klar...damit wäre diese ja geklärt...schonmal vielen dank. Wäre super wenn sich noch so ein helles köpfchen der 2. Aufgabe widmen würde.
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[Bernd]

Hallo,
ich geb zu zwei einfach mal was zur Diskussion:

Ohne Reibung würde der Wagen auf der anderen Seite genauso hoch kommen, also auch 25 Meter.
Nun kann er sich aber 5 meter sparen. Also erspart er sich eine Arbeit bei 80kg von:
5m x 80kg = 400Nm
Diese kann er also in Reibung investieren. Also darf die Reibung 400nm nicht überschreiten.

Passt die Ãœberlegung?

Gruß Bernd

[AJ304]

Hmm...klingt irgendwie logisch aber kommt mir zu einfach vor!!!
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[nikidom]

[Bernd]

Aber ist nicht
W = F mal s, Arbeit = Kraft mal Weg
Dann müsste man die Gewichtskraft von 80kg nehmen = 800N
Dann kommt man bei 5m auf 4000Nm.
Das ist dann die Reibarbeit W die verrichtet werden kann.

Jetzt passt es zumindest von den Einheiten, klar, hab ich vorher falsch gemacht, kg kann man nicht mal m nehmen um auf Nm zu kommen.

Was meint ihr, ist tatsächlich ziemlich leicht...
Gruß Bernd

[Moehl88]

Also ich finde der Ansatz klingt logisch.