reibung_und_messung_von_kra - staff.uni

Christian Freese
Physik
3. Semester
15.11.02
Newtonische Axione
1)
2)
3)
Trägheitsgesetz (Masse)
F=m*a
[F] = kg * m / s² = 1N (Kraft und Beschleunigung)
Actio und Reactio
F
[N]
0,1
0,2
0,1
m
[g]
250 + 10 = 270
250 = 270
250 + 250 + 30= 540
[s]
t1
1,59
1,15
2,31
[s]
t2
3,28
2,34
4,68
[s²] [s²]
t1
t2
2,53 10,76
1,32
[m/s²]
a1
0,395
0,756
0,187
[m/s²]
a1
0,372
0,731
0,183
Bei Verdopplung der Masse ist die Beschleunigung nur halb so groß. Bei doppelt so
großem F (Kraft, die zieht), ist die Beschleunigung auch doppelt so groß.
 Beweis für die Formel F = m * a
Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft
Masse:
Eigenschaft eines Körpers [kg], ist unabhängig von einer
wirkenden Kraft
Gewichtskraft:
FG ; Kraft mit der die Gravitation (Massenanziehung) auf den
Körper wirkt. (FG = m * g)
Beispiel: Erde: Person m = 75 kg ;
(Masse ≠Gewichtskraft)
FG = 75 kg * 9,81 m/s² = 736 N
Mond: g = 1/6 * 9,81 m/s² = 1,62 m/s²
m = 75 kg
FG (Mond) = 75 kg * 1,62 m/s² = 121,5 N  Waage : 12,4 kg
Messung von Kräften:
Kräfte sind Vektorgrößen F  müssen vektoriell addiert werden
1
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3. Semester
 Kräfteparallelogramm:
Schiefe Ebene siehe Skript S. 3 (Teil 2)
2.2.2
Reibunsskräfte
Reibungskräfte sind wichtig im alltäglichen Leben.
Die Reibungskräfte stellen Ursache für die scheinbare Verletzung der Newtonischen
Axione dar.
Wir unterscheiden zwischen:
a) Haftreibung: muss überwunden werden, um einen Körper in Bewegung zu setzen
b) Gleitreibung: Kräfte, die notwendig ist, um Körper mit kostanter Geschwindigkeit
in Bewegung zu halten
c) Rollreibung: (Schiene, Rolle)
Verschiedene Oberflächen siehe Skript S. 32 bzw S. 6 (2. Teil)
Aus Experiment geht hervor:
Reibungskraft ~ Normalkraft (senkrechte Komponente von
-
zur Oberfläche)
hängen von der Struktur der Oberfläche ab, nicht aber von der Größe der
Berührungsfläche.
Zahlenwerte:
Stahl auf Stahl
0,1 – 0,15
Metall auf Holz
Gummi auf Beton
0,5 – 0,6
1,0
(trocken)
0,3 (nass)
0,9 – 1,0
Bremsbeläge auf
Stahl
Knochen auf
Knochen
0,03 –
0,09
0,25 – 0,5
0,3
Geschmiert
0,009
Rollreibung
0,001 –
0,002
0,003
(Synovialflüssigkeit)
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