Hallo,
Also, erstmal die Aufgabe:
Wie gross ist die minimale Arbeit, um ein Auto mit einer Masse von 950kg 310m eine schiefe Ebene mit einem Neigungswinkel von 9° hinauf zu schieben? a.) Vernachlässigen Sie die Reibung b.) Nehmen Sie eine effektive Reibungszahl von 0.25 an, die das Auto abbremst.
Einige Infos:
F = Force/Kraft
Fg = Force Gravitation (Pfeil nach unten)
Fn = Force Normal (Pfeil nach oben)
Fr = Force Reibung (Pfeil nach hinten)
Erstmal zu a: W = F*s*cos(). Da es keine Reibung hat ist F = Fg = m*g also habe ich W=m*g*s*cos(), da die Arbeit über die Schräge gleich der Arbeit über die senkrechte ist (man stelle sich ein Dreieck vor) habe ich W=m*g*s*sin(9°). Das ist korrekt und logisch.
Bei B ist die überlegung, ich nehme die Arbeit von a plus die Arbeit welche mir durch die Reibung zusätzlich entsteht. Also interessiert mich Fr. Ich weis das Fr,gl (gleitreibung) = μ * Fn wobei Fn = Fg wobei Fg = m*g. Ich weis auch das ich für die Reibung cos(9°) nehmen muss.
Ich hab also: W=m*g*s*sin(9°) + μ*m*g*s*cos(9°) = m*g*s*(sin(9°)+μ*cos(9°))
Das ist korrekt. Doch wieso muss ich hier cos() benutzen?
Wenn man Fg auf der Schrägen Ebene aufteilen würde, dann hätte man ja 3 Teile davon. Man hätte den Teil von Fg der in Richtung Fr geht, den Teil der im 90° Winkel zum horizontalen Boden ist sowie den Teil der im 180° Winkel zu Fn wäre. Oben habe ich für die Reibung μ*Fn genommen und Fn = Fg gesagt, doch wieso nehme ich hier nicht den Fg teil welcher im 180° Winkel zu Fn steht sondern den anderen welcher im 90° Winkel zum horizontalen Boden steht?
Hoffe ich konnte mich gut erklären, vielen Dank.
Bitte ohne Hanabtriebskraft etc. Gilt bei usn nicht, ist keine "echte" Kraft. Danke