Schieben einer Kiste?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo, habe hier wieder eine Aufgabe vor mir, bei der ich aber nicht aufs verlangte Ergebnis komme ich erkläre einmal wie man Vorgehen soll, vielleicht kann es mir dann jemand anhand der Schritte verdeutlichen wie man aufs Ergebnis kommt!! Zunächst die Aufgabe: Jemand schiebt eine Kiste mit der Masse m = 50 kg auf einer ebenen Fläche, so dass die Schubkraft F unter einem Winkel von ß = 30° zur Horizontalen angreift. Der Gleitreibungskoffizient zwischen Kiste und Boden sei y =
0,6. Mit welcher Kraft muss geschoben werden, damit die Kiste sich mit
konstanter Geschwindigkeit bewegt?

Ergebnis laut Lösung: Die schräg angreifende Schubkraft F ist in eine Horizontalkomponente Fhor = F cos ß und eine Vertikalkomponente Fvert = F sin ß zu zerlegen.
Letztere addiert sich zur Gewichtskraft FG = mg, erstere muss gerade so groß sein, dass sie die Gleitreibungskraft kompensiert. Wenn resultierende Horizontalkraft Fhor verschwindet, bewegt sich die Kiste mit konstanter Geschwindigkeit (Haftreibung am Anfang vernachlässigen): F=520 N. ???

Wie kommt man auf dieses Ergebnis, ich finde die Erklärung etwas zu schlicht, um selbst drauf zu kommen!!! Bitte um Tips!

Vielen Dank im voraus lg Daniel

#2

Hallo,

Jemand schiebt eine Kiste mit der Masse m = 50 kg
auf einer ebenen Fläche, so dass die Schubkraft F unter
einem Winkel von ß = 30° zur Horizontalen angreift. Der
Gleitreibungskoffizient zwischen Kiste und Boden sei y =
0,6. Mit welcher Kraft muss geschoben werden, damit die Kiste
sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt?

Ergebnis laut Lösung: Die schräg angreifende Schubkraft F ist
in eine Horizontalkomponente Fhor = F cos ß und eine
Vertikalkomponente Fvert = F sin ß zu zerlegen.
Letztere addiert sich zur Gewichtskraft FG = mg, erstere muss
gerade so groß sein, dass sie die Gleitreibungskraft
kompensiert. Wenn resultierende Horizontalkraft Fhor
verschwindet, bewegt sich die Kiste mit konstanter
Geschwindigkeit (Haftreibung am Anfang vernachlässigen): F=520
N. ???

steht doch schon alles da.

(im folgenden T := Schubkraft, c := cos(β), s := sin(β))

Die Gewichtskraft ist m g stark.
Die Horizontalkomponente von T ist T c stark.
Die Vertikalkomponente von T ist T s stark.

Kiste drückt mit Gewichtskraft + T-Vertikalkomponente auf den Boden
⇒ drückt m g + T s stark auf den Boden.

Reibungskraft = µ · Bodendruckkraft
⇒ Reibungskraft ist µ (m g + T s) stark.

Kiste rutscht mit v = const, wenn |Reibungskraft| = |T-Horizontalkomponente|

⇔ µ (m g + T s) = T c

⇔ … ⇔ T = m g / (c/µ – s)

Gruß
Martin