Physik Forum

[Yosei]

Hi Leute,
ich habe folgendes Problem:
Ich habe die Anfangsgeschwindigkeit v_0 = 5,00 m/s
Dann habe ich die Gleitreibungszahl μ = 0,12 (Stahl auf Stahl trocken)
Masse m = 200 kg -> F_r=235 N
Ich habe keine Bremse ! Der Körper soll nur durch die Reibung zum stehen kommen !

Jetzt sind meine Fragen:
Wie bekomme ich die Länge meines Bremsweges heraus?
Welche Kräfte wirken auf meinen Körper zu Beginn(v=5,00) und zum Schluss(v = 0)?
Wie bekomme ich die Geschwindigkeit zu jedem beliebigen Zeitpunkt?

Vielen Dank für eure Antworten
lg Yosei

[Frank]

Berechne die kin. Energie des Stahlblockes am Anfang.

Die Reibkraft ist bei Gleitreibung nicht von der aktuellen Geschwindigkeit abhängig und somit konstant.

Die Reibarbeit ist Fr*sr
Fr-Reibkraft
sr-Reibweg (Bremsweg)

Die kinet. Energie muss komplett in Reibarbeit umgesetzt werden.
Die Geschwindigkeit an jedem Punkt des Bremsweges ergibt sich aus der aktuellen kinet. Energie an diesem Punkt, also dem, was bis dahin nicht in Reibarbeit umgesetzt wird.

[Yosei]

[quote="Frank"]
Die Reibarbeit ist Fr*sr
Fr-Reibkraft
sr-Reibweg (Bremsweg)
[/quote]

Täusch ich mich oder meintest du nicht einfach:
Fr= Reibkraft
sr=Reibweg(Bremsweg)

Danke für deine schnelle Antwort aber ich habe trotzdem noch ein kleines Problem bei deiner Antwort :
Die Geschwindigkeit an jedem Punkt des Bremsweges ergibt sich aus der aktuellen kinet. Energie an diesem Punkt, also dem, was bis dahin nicht in Reibarbeit umgesetzt wird.
???? Das verstehe ich irgendwie nicht.
Weil ich kann ja nicht einfach "E_kin(0)-Wr(t)=E_kin(t)" rechnen oder?
Ich habe doch mit genau dieser Energie meinen Bremsweg berechnet und deshalb wäre doch dann bei dieser Rechnung E_kin(t).

[GvC]

Nein, das sind doch unterschiedliche Zeiten. Der Bremsweg ist nach einer gewissen Zeit, sagen wir mal nach der Zeit te erreicht, also nach der Zeit, bei der die Geschwindigkeit Null ist. Jetzt ist aber nach der Geschwindigkeit gefragt nach einer beliebigen Zeit t < te.

Allerdings dürfte es eventuell schwierig werden, das über den Energieerhaltungssatz zu rechnen, da dort die Zeit nicht drin vorkommt. Du sollst aber die Geschwindigkeit in Abnhängigkeit von der Zeit bestimmen.

Aber es gibt ja noch die Bewegungsgleichungen!

[Yosei]

Ja genau das habe ich mir nämlich auch gedacht. Deshalb habe ich es ja so formuliert^^ Aber danke für deine Bestätigung

Eigentlich brauche ich die Zeit ja auch gar nicht ... das war nur doof von mir formuliert ... Ich will eigentlich nur die Geschwindigkeit berechnen, zu jedem Punkt auf der Strecke haben

Ich will die Geschwindigkeit nämlich in dem Programm GeoGebra über einen Vektor darstellen, weiss aber nicht wie ich die Geschwindigkeit angeben kann. Weil ich sie ja auch nicht berechnen kann -.-

Mit welcher Bewegungsgleichung soll ich das denn machen? Irgendwie steh ich was das anbelangt gerade total auf dem Schlauch -.-

lg Manu

[GvC]

Wenn Du die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Weg bestimmen willst, geht das gut über den Energieerhaltungssatz. Wenn sie in Abhägigkeit von der Zeit bestimmt werden soll ist meiner Meinung nach die Bewegungsgleichung v = -a*t + v0 günstiger (mit a = F/m).

[Frank]

Ekin(x)=Ekin(0)-Wr(x)

x=zurückgelegter Weg
Wr(x)= bis um Punkt x umgesetzte Reibarbeit

für x=0 ist Ekin(x) gleich Ekin(0), ist gleich Anfangsenergie
für x=xr ist Ekin(x) gleich Null

für alle 0<x<xr ist Ekin(x) die am Wegpunkt x verbleibende restl. kin. Energie. Aus dieser lässt sich dann die Geschwindigkeit am Punkt x berechnen.

Man erhält eine Gleichung:

v(x)=Wurzel(2/m*Ekin(x))

[Yosei]

Vielen dank für eure Antworten

Ich habe es jetzt endlich geschnallt ^^

lg Manu