Diese Seite generiert mit Hilfe von JavaScript eine Reihe von Berechnungsaufgaben zur Reibung. Für alle Berechnungen wird angenommen: 1 g = 10 m/s2.
Aufgaben
- Aufgabe 1:
Normalkraft eines Körpers
- Aufgabe 2:
Haftreibung
- Aufgabe 3:
Gleitreibung
- Aufgabe 4:
Druckkraft
- Aufgabe 5:
Anwendungsaufgabe
- Aufgabe 6:
Anwendungsaufgabe
In der Physik werden bestimmte Kräfte in der Regel mit eindeutigen Abkürzungen bezeichnet. Einige Beispiele dafür sind:
G
oder FG:
Gravitationskraft oder Erdanziehungskraft
FN:
Normalkraft
FG:
Gleitreibung(skraft)
FH:
Haftreibung(skraft)
FD:
Druckkraft
Die physikalische Einheit für all diese Kräfte ist 1 Newton (1 N).
Keine
Kräfte sind:
Für die folgenden Aufgaben werden alle wichtigen Lösungsschritte aufgezeigt. Zum Üben empfiehlt es sich, die Lösungen abzudecken und nur dann zu Hilfe zu ziehen, wenn dies wirklich nötig ist.
Berechne die Normalkraft, die ein kg schwerer Körper auf eine horizontale Unterlage ausübt.
Musterlösung:
FN = 10 N · = N
Die Normalkraft beträgt N.
Berechne die Reibungskraft, die ein ruhender Körper überwinden muss, dessen Normalkraft N entspricht, damit er sich in Bewegung setzt, wenn die Reibungszahl fH = ist.
Musterlösung:
FH = FN · fH = N · = N
Die Haftreibungskraft beträgt N.
Berechne die Reibungskraft, die ein auf einer Unterlage gleitender Körper überwinden muss, dessen Normalkraft N entspricht, damit sich seine Geschwindigkeit nicht ändert, wenn die Gleitreibungszahl FG = ist.
Musterlösung:
FG = FN · fG = N · N = N
Die Gleitreibung beträgt N.
Aufgabe 4: Berechne die Kraft FD, mit der ein kg schwerer Körper gegen eine Wand gedrückt werden muss, damit er nicht herunterfällt, wenn die Haftreibungszahl zwischen Körper und Wand beträgt.
Musterlösung:
FR = G = 10 N · = N
FR = FD · fH also FD = FR : fH = N : = N
Der Körper muss mit einem Druck von N gegen die Wand gedrückt werden, damit er nicht herunterfällt.
Wie weit kommt eine Eisschnellläuferin, die eine Geschwindigkeit von km/h erreicht hat, wenn sie auf dem Eis weiter gleitet, ohne zu bremsen? Wie lang dauert ihre freie Fahrt, wenn die Gleitreibungszahl ihrer Schlittschuhe auf dem Eis beträgt?
Musterlösung:
a = 10 N/kg · fG = 10 N/kg · = m/s2
km/h = m/s
t = v : a = m/s : m/s2 = s
s = 0.5 · a · t2 = 0.5 · m/s2 · ( s)2 = m
Die Eisläuferin kommt m weiter und benötigt dafür s.
Wie schnell kann ein kg schwerer Rennwagen maximal beschleunigen, wenn die Haftreibungszahl zwischen den Reifen des Wagens und der Rennbahn beträgt? Welche Geschwindigkeit erreicht der Rennwagen s nach dem Start? Welche Strecke legt er in dieser Zeit zurück?
Musterlösung:
FN = 10 N · = N
FH = FN · fH = N · = N
a = F : m = N : kg = m/s2
v = a · t = m/s2 · s = m/s
s = 0.5 · a · t2 = 0.5 · m/s2 · ( s)2 = m
Der Rennwagen ist km/h schnell und kommt m weit.
M. Giger, 2007 (Update: 17.03.200