Rechner für die schiefe Ebene
Berechne die Kräfte auf einer schiefen Ebene: Gewichtskraft, Hangabtriebs- und Normalkraft, Reibung, Beschleunigung des Blocks und die Kraft, um ihn die Rampe hinaufzuschieben, mit oder ohne Reibung.
So geht’sKräfte und Beschleunigung auf der schiefen Ebene
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Rechner für die schiefe Ebene: wofür es gut ist
Gib die Masse, die Neigung und die Koeffizienten der Haft- und Gleitreibung an. Der Rechner zerlegt die Gewichtskraft in die Komponenten parallel und senkrecht zur Rampe, berechnet die Normalkraft, die maximale Haftreibung und die Gleitreibung, sagt, ob der Block rutscht oder stehen bleibt, und zeigt die Abwärtsbeschleunigung und die Kraft zum Hinaufschieben der Rampe mit konstanter Geschwindigkeit. Eine Zeichnung zeigt die Rampe im angegebenen Winkel.
Die Berechnungen behandeln den Block als Massepunkt.
So geht’s
- Gib Masse, Winkel und Reibungskoeffizienten an.
- Sieh, ob der Block rutscht.
- Prüfe die Kräfte.
Wann nutzen
- Aufgaben zur Dynamik lösen.
- Den Kraftaufwand abschätzen, etwas eine Rampe hinaufzuschieben.
- Haft- und Gleitreibung lernen.
Häufige Fragen
Wie zerlegt man die Gewichtskraft auf der schiefen Ebene?
Die Gewichtskraft G = m·g teilt sich in eine Komponente parallel zur Rampe, Fx = G·sin θ, die den Block nach unten zieht, und eine senkrechte Komponente, Fy = G·cos θ, die durch die Normalkraft ausgeglichen wird.
Wann rutscht der Block von allein?
Wenn die parallele Komponente die maximale Haftreibung übersteigt, also wenn tan θ > μh. Von da an ist die Abwärtsbeschleunigung a = g·(sin θ − μg·cos θ), mit dem Gleitreibungskoeffizienten.
Welche Kraft brauche ich, um die Rampe hinaufzukommen?
Um mit konstanter Geschwindigkeit hinaufzukommen, muss die Kraft parallel zur Rampe Fx + Gleitreibungskraft entsprechen: F = m·g·(sin θ + μg·cos θ).
Ist das wirklich kostenlos?
Ja, 100% kostenlos. Ohne Anmeldung, ohne Abo und ohne Nutzungslimit. Alle Tools von Tools123 sind kostenlos.