Haftreibungskoeffizient zwischen Kugel, Blech und Schiene berechnen

Moin moin,

Wir sitzen gerade an der Prüfungsvorbereitung und kommen mit einer Aufgabe nicht weiter, wo man den Haftreibungskoeffizient berechnen soll. Es scheitert schon am Freikörperbild, da wir uns alle uneinig sind, welche Kräfte auftreten usw. Ich hänge mal ein Bild von dem Problem an. Wäre cool, wenn jemand, der sofort weiß wie das Freikörperbild aussieht das einmal kurz aufzeichnen könnte und hochladen könnte.
vielen dank :)

Bitte beachte ein paar Regeln beim Erstellen deines Beitrages:
  • Es dürfen keine Anhänge hochgeladen werden, die fremdes Urheberrecht verletzen.
    Im Prinzip trifft dies auf alles zu, was du nicht selbst erstellt hast.
  • Es gelten unsere Nutzungsbedingungen.
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Moin moin,

Wir sitzen gerade an der Prüfungsvorbereitung und kommen mit einer Aufgabe nicht weiter, wo man den Haftreibungskoeffizient berechnen soll. Es scheitert schon am Freikörperbild, da wir uns alle uneinig sind, welche Kräfte auftreten usw. Ich hänge mal ein Bild von dem Problem an. Wäre cool, wenn jemand, der sofort weiß wie das Freikörperbild aussieht das einmal kurz aufzeichnen könnte und hochladen könnte.
vielen dank :)
Zwischen 1 u. 3 ist der Reibwert also "Null", um den Begriff "glatt" zu definieren?
Wieso "masselos"?
Dann schweben ja alle Teile, denn es existieren keine Gewichtskräfte.
 
Ja dachten wir auch.
"masselos" ist ja nur darauf bezogen, dass wir keine gewichtskräfte noch zusätzlich betrachten müssen. Nichtsdestotrotz existiert ja noch Reibung zwischen 1, 2 und 3. Die Frage ist halt, braucht man 3 Freikörperbilder um die Aufgabe zu bearbeiten? und zwischen 1 und 3, wo glatt steht, wirkt dann da nur eine Normalkraft?
 
Ähm welches Recht wessen Urheber habe ich denn damit verletzt, in dem ich eine Aufgabe abfotografiert habe, die uns gegeben wurde? Hätte ich sie abmalen müssen?
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
welches Recht wessen Urheber habe ich denn damit verletzt, in dem ich eine Aufgabe abfotografiert habe, die uns gegeben wurde?
Das Urheberrecht dessen, der die Aufgabe erstellt hat
und der deshalb das Urheberrecht dafür besitzt.
Das bist offensichtlich nicht du.
Wenn wir das veröffentlichen bzw. die Veröffentlichung zulassen,
machen wir uns ebenfalls strafbar
und das können und wollen wir uns nicht leisten.
Hast du das selbst gemalt,
dann müssen wir davon ausgehen, dass das auch von dir erstellt worden ist.

Siehe auch:
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(Das steht außerdem direkt unter dem Feld, in dem du deinen Beitrag erstellt hast.)
 
Das Urheberrecht dessen, der die Aufgabe erstellt hat
und der deshalb das Urheberrecht dafür besitzt.
Das bist offensichtlich nicht du.
Wenn wir das veröffentlichen bzw. die Veröffentlichung zulassen,
machen wir uns ebenfalls strafbar
und das können und wollen wir uns nicht leisten.
Hast du das selbst gemalt,
dann müssen wir davon ausgehen, dass das auch von dir erstellt worden ist.

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    Im Prinzip trifft dies auf alles zu, was du nicht selbst erstellt hast.
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(Das steht außerdem direkt unter dem Feld, in dem du deinen Beitrag erstellt hast.)
Aber ein Bild war doch von ihm selbst erstellt?
 
Ja klar, aber dann dürfte ich ja auch nicht die Aufgabenstellung hier reinstellen. Und es geht hier doch darum eine Hilfestellung zu Aufgaben zu bekommen, oder?
 
Ja klar, aber dann dürfte ich ja auch nicht die Aufgabenstellung hier reinstellen. Und es geht hier doch darum eine Hilfestellung zu Aufgaben zu bekommen, oder?
Du schnallst es nicht:
Jederzeit kannst du hier Aufgaben stellen, wenn du sie selbst aufgeschrieben hast.
Kopien aus Büchern, Lernheften etc. hier zu posten ist verboten, da du nicht der Urheber dieser fremden Texte/ Bilder bist.
 
So.. also falls noch jemand über diesen Thread stolpern sollte und eine Idee hat, bin ich sehr dankbar für jeden Tipp.

(So ist das doch dann jetzt in Ordnung, oder?)
Ja, aber du hast die Aufgabe evtl. falsch verstanden. Gewichtskräfte wirken immer. Die kannst du gedanklich nicht ausschließen, denn weshalb sollte das Blech nach unten rutschen wollen, wenn keine Gewichtskraft auf es wirkt.
Masselos kann es ja nicht sein.
Also frag noch mal nach. Mann soll wohl gem. der Aufgabe annehmen, dass zwischen Blech und der Schiene keine Reibung vorliegen soll.
Ohne Gewichtskräfte ist m.E. die Aufgabe sinnlos.
 
So.. also falls noch jemand über diesen Thread stolpern sollte und eine Idee hat, bin ich sehr dankbar für jeden Tipp.

(So ist das doch dann jetzt in Ordnung, oder?)
Zeichnerisch hab ich vermutl. eine Lösung:
Aber da müsste die Aufgabenstellung ganz anders lauten:
Welche max. Masse kann durch die Kugel/Walze (bei deren vorgegebener Masse) vor dem Durchrutschen bewahrt/ gehalten werden, wenn der Winkel der Schiene und die Haftreibungswerte vorgegeben sind.
Ohne die Gewichtskraft der Kugel/Walze usw. zu kennen, kann man m.E. die Aufgabe nicht lösen.
 
Hallo,

ich denke schon, dass man die Aufgabe auch ohne Gewichtskräfte lösen kann. Die Kraft an dem Blech kann ja auch eine von außen angreifende Kraft sein. Und wenn diese groß gegenüber den Gewichtskräften ist, können diese auch vernachlässigt werden.

Vorschlag:
image.jpeg

Gruß
 
Hallo,

ich denke schon, dass man die Aufgabe auch ohne Gewichtskräfte lösen kann. Die Kraft an dem Blech kann ja auch eine von außen angreifende Kraft sein. Und wenn diese groß gegenüber den Gewichtskräften ist, können diese auch vernachlässigt werden.

Vorschlag:
Den Anhang 47009 betrachten

Gruß
Die von außen angreifende Kraft kann eigentlich nicht "groß" gegenüber den Gewichtskräften sein, denn das Blech wird nur durch Reibung gehalten. Es käme einer wundersamen Kraftvermehrung gleich, wenn kleine Gewichtskräfte eine "große" äußere Kraft halten könnten.
 
Moin Manni,

wenn die Haftreibung groß genug ist, ist das System selbsthemmend. Dann kann die Kraft F theoretisch beliebig groß werden, und damit kann dann auch die Gewichtskraft der Bauteile vernachlässigt werden.

Da Du ja eher ein Freund von zeichnerischen Lösungen bist:
Ich hab hier noch eine zeichnerische Lösung, mit der ich auf das selbe Ergebnis komme wie mit der analytischen Lösung:
Wenn das System in Ruhe sein soll, müssen ja alle Kräfte ein zentrales Kräftesystem bilden, d. h. einen gemeinsamen Schnittpunkt haben. Daraus lässt sich zeichnerisch sehr einfach der Reibwinkel ermitteln, und daraus wiederum der Haftreibwert:

Reibung.JPG

Du siehst, dass weder der Radius der Rolle, noch die Kraft F in die Berechnung des Haftreibwertes eingehen.

Gruß
 
Hallo,

ich denke schon, dass man die Aufgabe auch ohne Gewichtskräfte lösen kann. Die Kraft an dem Blech kann ja auch eine von außen angreifende Kraft sein. Und wenn diese groß gegenüber den Gewichtskräften ist, können diese auch vernachlässigt werden.

Vorschlag:
Den Anhang 47009 betrachten

Gruß
Hallo Bastian,
in deiner linken Darstellung kannst du kein geschlossenes Krafteck zeichnen.
Das deutet darauf hin, dass etwas "faul" sein könnte.
Die Reibkraft an der Kugel ( und also auf die Kugel wirkend) müsste m.E. genau entgegengesetzt wie gezeichnet sein.

Gruß:
Manni
 
Hallo Bastian,
in deiner linken Darstellung kannst du kein geschlossenes Krafteck zeichnen.
Das deutet darauf hin, dass etwas "faul" sein könnte.
Die Reibkraft an der Kugel ( und also auf die Kugel wirkend) müsste m.E. genau entgegengesetzt wie gezeichnet sein.

Gruß:
Manni
....und eine Normalkraft auf einer Schrägen/ Kontaktstelle kann nur auftreten, wenn eine Gewichtskraft vorliegt.
Das nämlich ist die Voraussetzung überhaupt. Also muss die Gewichtskraft in einem Krafteck auch eingezeichnet werden.
 
Hallo Bastian,
in deiner linken Darstellung kannst du kein geschlossenes Krafteck zeichnen.
Das deutet darauf hin, dass etwas "faul" sein könnte.
Die Reibkraft an der Kugel ( und also auf die Kugel wirkend) müsste m.E. genau entgegengesetzt wie gezeichnet sein.
Hallo Manni,

ja, da war ich etwas schluderig, was die Richtung der Reibkraft betrifft. Es ging mir eigentlich primär darum, die Reibkegel einzuzeichnen. Wenn man nur die Rolle freischneidet, dann greifen dort ja nur die Normalkräfte und die Reibkräfte an (Gewichtskraft immer noch vernachlässigt). Aber auch dann kann ich ein geschlossenes Krafteck zeichnen:
image.jpeg

Da das geklemmte Blech nur durch Reibung gehalten wird, ist die Kraft F an dem Blech gleich der Reibkraft μ*FN an der Rolle. Und aufgrund des Momentengleichgewichtes um die Achse der Rolle müssen beide Reibkräfte und damit auch beide Normalkräfte gleich groß sein.

Gruß, Bastian
 
....und eine Normalkraft auf einer Schrägen/ Kontaktstelle kann nur auftreten, wenn eine Gewichtskraft vorliegt.
Hallo Manni,

nicht unbedingt. Wenn das Blech nach unten gezogen wird, dann nimmt es die Rolle aufgrund der Reibung mit (natürlich muss die Rolle am Blech und an der linken Wand anliegen). Die Rolle wird dann immer stärker eingeklemmt, je stärker man an dem Blech zieht. Wenn Selbsthemmung vorliegt, kann ich so feste an dem Blech ziehen, wie ich will: Die Rolle wird sich immer mehr verkeilen. In dem Zustand könnte ich das ganze System auch umdrehen, oder auf die Seite legen, womit die Gewichtskraft dann endgültig keine Rolle mehr spielt.

Gruß, Bastian
 
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