3 Fragen zu Normalkraft

Die Normalkraft ist die Komponente der Gewichtskraft, die senkrecht zur schiefen Ebene wirkt, während die Hangabtriebskraft die Komponente der Gewichtskraft ist, die parallel zur schiefen Ebene wirkt und das Objekt nach unten zieht.

Die Hangabtriebskraft und die Normalkraft können berechnet werden, wenn die Neigung des Hangs und die Masse des Objekts bekannt sind. Hier sind die Schritte zur Berechnung: 1. **Hangabtriebskraft (F\_h)**: - Diese Kraft wirkt parallel zur Oberfläche des Hangs und zieht das Objekt den Hang hinunter. - Formel: \( F\_h = m \cdot g \cdot \sin(\theta) \) - Dabei ist: - \( m \) die Masse des Objekts, - \( g \) die Erdbeschleunigung (ca. 9,81 m/s²), - \( \theta \) der Neigungswinkel des Hangs. 2. **Normalkraft (F\_n)**: - Diese Kraft wirkt senkrecht zur Oberfläche des Hangs und drückt das Objekt gegen den Hang. - Formel: \( F\_n = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \) - Dabei ist: - \( m \) die Masse des Objekts, - \( g \) die Erdbeschleunigung (ca. 9,81 m/s²), - \( \theta \) der Neigungswinkel des Hangs. **Beispielrechnung**: Angenommen, ein Objekt hat eine Masse von 10 kg und der Hang hat einen Neigungswinkel von 30 Grad. 1. **Hangabtriebskraft**: \( F\_h = 10 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot \sin(30^\circ) \) \( F\_h = 10 \cdot 9,81 \cdot 0,5 \) \( F\_h = 49,05 \, \text{N} \) 2. **Normalkraft**: \( F\_n = 10 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot \cos(30^\circ) \) \( F\_n = 10 \cdot 9,81 \cdot 0,866 \) \( F\_n = 84,87 \, \text{N} \) Diese Berechnungen zeigen, wie die Kräfte auf einem schiefen Hang wirken.

Die Gleitreibungskraft \( F_r \) kann mit der Formel berechnet werden: \[ F_r = \mu \cdot F_N \] Dabei ist \( \mu \) der Reibungskoeffizient und \( F_N \) die Normalkraft. Setzen wir die gegebenen Werte ein: \[ F_r = 0.27 \cdot 6.2 \, \text{N} \] Berechne nun das Produkt: \[ F_r = 1.674 \, \text{N} \] Die Gleitreibungskraft beträgt also etwa \( 1.67 \, \text{N} \).