Reibungszahl an der schiefen Ebenen berechnen.

Question

Hallo.

Hier ist die Aufgabe:

Beim Entspannen einer Feder wird die freiwerdende Energie von 6,0 J auf einen Spielzeugwagen (m=0,25 kg) übertragen, der dadurch die Möglichkeit erhält, aus dem Stand, eine schiefe Ebene (Neigungswinkel α=30°) hinaufzufahren. Nach 4,3 m kommt der Wagen zum Stehen.

Berechnen Sie die Reibungszahl µ an der schiefen Ebenen.

Ich weiss nicht wo ich anfangen soll.

Answer 1

am besten fängst Du beim Energieerhaltungssatz an. Die zugeführte Energie von 6 J kann ja nicht vernichtet werden. Da das Auto nun nach 4,3 wegstrecke auf der Eben zum stehen kommt, ist die Energie vollständig in potentielle Energie umgewandelt worden. Rechnen wir die doch mal aus:

E_pot=m*g*h

wir müssen also wissen welche Höhe das Auto erreicht hat. Die schiefe Ebene bildet mit dem Boden ein rechtwinklliges Dreieck, die 4,3 m sind die Hypotenuse, die Höhe ist die Gegenkathete zum Anstellwinkel, somit ist:

h=sin(30°)*4,3=2,15 m

und E_pot=m*g*h=0,25*9,81*2,15=5,273 J

Da wir aber 6 J ins Auto gesteckt haben, jedoch nur 5,273 J an potentieller Energie erreicht, muss also etwas Energie ( 0,727 J) durch Reibung dissipiert sein.

Die Reibungszahl ließe sich dann als Quotient aus 5,273/6 = 0,878 interpretieren...