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Re: Ein 10 kg schweres Paket liegt auf einem Förderband. Unter welchen Bedingungen rutscht das Paket
Es ist das Thema Reibungskräfte in Physik, ich schreibe
demnächst eine Klassenarbeit, aber ich komme mit dieser
Aufgabe leider nicht zurecht. Ich hoffe es kann mir jemand
helfen.
Danke schon im vorraus :)
Kräfte, die das Paket parallel zur Unterlage verschieben könnten, wären: beschleunigende Kräfte (wenn das Förderband anfährt oder bremst oder Kurven fährt) oder der Hangabtrieb (wenn die Fahrt schräg nach oben oder unten geht). Für den Kontakt zwischen Förderband und Paket sorgt die Haftreibung. Wenn die kleiner ist als die Kräfte, die parallel zum Band wirken, rutsch das Paket.
In der Praxis ist nun
1. zu ermittlen, wie gross die (maximale)Haftreibung ist: Normalkraft des Pakets multipliziert mit der Haftreibungszahl (die ist von Material und Beschaffenheit der Oberflächen abhängig). An der schiefen Ebene ist die Normalkraft das Gewicht multipliziert mit dem Cosinus des Neigungswinkel.
2. wie gross die einwirkenden Kräfte parallel zur Auflage sind. Die beschleunigende Kraft ist vielleicht direkt angegeben oder kann aus der angegebenen Beschleunigung gerechnet werden. Der Hangabtrieb ist das Gewicht multipliziert mit dem Sinus des Neigungswinkels.
Wenn in der Aufgabe NUR die schiefe Ebene als Ursache des Abrutschens vorkommt: so lange die Haftreibungszahl grösser ist als der Tangens des Neigungswinkels, geht die Sache gut (da Sinus durch Cosinus den Tangens ergibt.
Ob 10, 20 oder 500 kg spielt da keine Rolle.
Das ist allerdings am besten nachvollziehbar, wenn man Kräfte-Parallelogramme an der schiefen Ebene zeichnet. Das sollte im Physikbuch zu finden sein oder bei http://de.wikipedia.org/wiki/Schiefe_Ebene