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Aufgabe:

Ein Holzklotz (m = 2 kg) liegt auf einer
Tischplatte (µ’ = 0,25). Man zieht vorsichtig mit
einer Feder (D = 100 N/m) an dem Klotz.
a) Bei welcher Federdehnung rutscht er plötzlich
los? {4,9 cm}
b) Mit welcher Beschleunigung tut er das, wenn
µ = 0,2 ist? {0,49 m/s2}

Problem/Ansatz:

Ich habe die a bereits gelöst, nur bei der b kam ich nicht weiter und schaute in der Lösung.

Folgende Problematik, warum um die Beschleunigung zu ermitteln Haft - Gleitreibung gemacht?
Mir geht es rein nur um die Logik. Es handelt sich doch hierbei um zwei Kräfte die der Zugkraft entgegenwirken? 
Die eine Kraft muss überwunden werden um den Klotz in Bewegung zu setzen und die andere wirkt der Bewegung entgegen. Angenommen Haftreibung wäre 4 N und Gleitreibung sei 3 N.
4N - 3N = 1N, was ist das für eine Kraft? Weil dadurch ergibt sich ja .... A = 1N / 2kg = 0,5m/s^2 !
  
Angenommen ich hätte nur ein Kraft die dagegen wird zb 4N dann wäre meine Beschleunigung 4N / 2kg = 2 m/s^2. 
Das macht für mich keinen Sinn, oder könnt ihr meinen Denkfehler erläutern?

Ich wäre Euch sehr dankbar, weil ich echt verzweifle.
Mfg

von

1 Antwort

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Hallo,

a)

Die Federkraft muss gerade minimal größer sein als die Haftreibungskraft  FHR = μ' · m · g

Federkraft = D·s   →   μ' · m · g  =  D · s  →  s =   μ' · m · g / D  = 0,04905 m  ≈  4,9 cm

b)

Beschleunigende Kraft  FB = Federkraft - Gleitreibungskraft 

FB = μ' · m · g  -  μ · m · g  = (μ' - μ) · m · g  

Für die Beschleunigung a ergibt sich dann:

FB = m·a   →  FB / m = (μ' - μ) · m · g  / m  =  (μ' - μ) · g  = 0,4905 m/s2 

Gruß Wolfgang

von 5,9 k

Erstmal vielen vielen Dank für die Antwort, aber die Rechnung habe ich auch, es ging mir rein um die Theorie. :) 
Warum ist Federkraft = μ' · m · g ? ( Also Haftreibung ) 

Mfg

Warum ist Federkraft = μ' · m · g ? ( Also Haftreibung )

Der Klotz wird durch Ziehen an der Feder in Bewegung gesetzt.

Dazu wird die Federkraft μ' · m · g benötigt.

In dem Moment, in dem sich der Klotz in Bewegung setzt, wirkt genau diese Federkraft weiter in Zugrichtung. Bremsend wirkt nur noch die kleinere Gleitreibungskraft.

→  Beschleunigende Kraft  FB

             = Federkraft (vormals Haftreibungskraft)  - Gleitreibungskraft

Ah okay:)

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung

Lg

immer wieder gern

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