Schiefe Ebene und Steigungswinkel

Erste Frage Aufrufe: 1372     Aktiv: 24.03.2021 um 07:18
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Hallo liebe Community. 


Ich kann die folgende Aufgabe nicht lösen.

Ein Körper soll auf einer schiefen Ebene aus der Ruhe herasu in 5 Sekunden eine Strecke von 3 Metern zurücklegen. Berechnen Sie die notwendigen Steigungswinkel.

Ich habe das    a    durch die Formel s=1/2×a×t² berechnet und komme nicht weiter, da ich keine Masse, Gradzahl oder eine Kraft habe.
Wie gehe ich da vor?
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Moin avataraang.
Du musst dir überlegen, welche Kräfte an einer schiefen Ebenen wirken und wie diese zueinander stehen, damit bekommst du da dann einen Winkel mit hinein. Es hilft sicherlich eine Skizze.
Der Ansatz einer gleichförmig beschleunigten Bewegung ist aber schonmal super!

Grüße
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Student, Punkte: 255

 
Naja es wirken die Normalkraft und die Hangabtriwbskraft, und der Winkel bei der schiefen Ebene ist der gleiche Winkel, wie der an der Normal- und Hangabtriefskraft.
Ich qeiß halt nicht, wir ich auf die Gradzahl komme.

Danke, das ist sehr großzügig von dir.   ─   avataraang 20.03.2021 um 21:40
Deine Aussage ist nicht ganz richtig, da der Winkel zwischen Normal- und Hangabtriebskraft \(90°\) beträgt. Die Normalenkraft steht schließlich \(normal\) (also im 90° Winkel) zur Ebenen.
Du hast noch eine hier entscheidene Kraft vergessen, nämlich die Gewichtskraft. Damit musst du hier arbeiten.   ─   1+2=3 20.03.2021 um 21:50
Also müsste ich doch quasi die Formel für die Hangabtriefskraft nehmen. Aber das Ding idt es fehlt mir doch die Masse, ohne die kann ich doch nicht rechnen oder?   ─   avataraang 20.03.2021 um 22:00
Du musst die Hangabtriebskraft über den Winkel mit der Gravitationskraft in Verbindung bringen. Die Massen werden sich dann herauskürzen.   ─   1+2=3 20.03.2021 um 22:20
Ich habe sin(90°) und die Gravitationskraft mit 9,81. Wie rechne ich dann weiter?

   ─   avataraang 20.03.2021 um 22:45
Hangabtriebskraft und Gravitationskraft stehen nicht im Winkel von \(90°\)! Dann hätte wir ja keine schräge Ebene und der Körper würde sich nicht mehr bewegen. Hast du dir eine Skizze gemacht?   ─   1+2=3 20.03.2021 um 22:47
Eine Skizze habe ich nicht gedacht, aber ich kann es mir denken. Die Gewichtskraft zeigt immer zum Mittelpunkt der Erde und die Hangabtriebskraft ist ja die wo steil nach unten geht, du weißt was ich meine hehehe.   ─   avataraang 20.03.2021 um 23:04
Ja genau, und jettz versuche mal dir ein Dreieck zwischen Gravitationskraft, Hangabtriebskraft und dem Boden vorzustellen. Denke dabei an den Steigungswinkel der Ebene. Nun überlege wie du Hangabtriebskraft in Abhängigkeit von der Gravitationskraft darstellen kannst.   ─   1+2=3 20.03.2021 um 23:19
Müsste ich nicht ein Parallelogram bilden, um auf die Normalkraft zu kommen?

Aber eins verstehe ich auch nicht, brauche ich überhaupt noch das a   ─   avataraang 20.03.2021 um 23:29
Die Normalenkraft brauchst du hier garnicht.
Das \(a\) brauchst du hier!   ─   1+2=3 20.03.2021 um 23:50
Wie rechne ich jetzt dann weiter? Ich bin auf der richrigen spur. Hehe   ─   avataraang 20.03.2021 um 23:56
Wie gesagt, du musst einen Zusammenhang zwischen der Normalenkraft und der Gravitationskraft finden, wo am besten auch noch der Winkel drinne vorkommt.   ─   1+2=3 21.03.2021 um 00:02
Aber dann fehlt mir immer noch die Masse. Ich muss doch auf irgendeine Zahl kommen. Hehe   ─   avataraang 21.03.2021 um 00:21
Nein, wie gesagt: Wenn du das richtig aufstellst, fällt die Masse am Ende raus!   ─   1+2=3 21.03.2021 um 00:24
Wobei, ich glaube ich habe irgendwo einen Denkfehler gemacht. Du musst hier den Ansatz \(F_G=m\cdot a\) nutzen. \(a\) kennst du schon und für \(F_G\) kennst du eine Formel. Mein Ansatz hätte nur dazu geführt, \(F_G\) zu bestimmen. Das kennst du ja sicher aber schon...
Sorry ist schon spät... :D   ─   1+2=3 21.03.2021 um 00:29
Alles gut.

a = g×sin von alpha. Wenn ich das umstelle, dann habe ich sin von alpha=a/g. Aber qie gesagr ich habe keine Masse und keine Gewichtskraft.

Ich wäre doch technisch gesehen schon fertig, da ich die Steigungswinkel berechnen muss, oder muss ich noch weiterrechnen und die Formel F=m×a benutzen?

Aber mir fehlt immer noch das m und das F_g   ─   avataraang 21.03.2021 um 07:57
Aber in \(\sin(\alpha) = \frac{a}{g}\) steckt doch nichts unbekanntes mehr und auch nirgends eine Masse. \(g\) ist eine Konstante und \(a\) hast du berechnet.   ─   1+2=3 21.03.2021 um 13:24
g=9,81 und a ist das was ich rausbekommen habe. Und wenn ich a/g rechne, bekomme ich doch sinus von alpha raus, oder?
Wie gesagt das a habe ich. Danach komme ich nicht weiter.   ─   avataraang 21.03.2021 um 15:56
Naja, was musst du tun um von \(\sin(\alpha)=Zahl\) zu \(\alpha=andere \ Zahl\) zu kommen?   ─   1+2=3 21.03.2021 um 19:57
Durch alpha teilen?   ─   avataraang 22.03.2021 um 07:07
Neee, dann geht ja der \(\sin(\dots) \) nicht weg... Du brauchst hier den \(\arcsin(\dots)\).   ─   1+2=3 22.03.2021 um 13:32
Also das mit arcsin usw. hatte ich noch nicht   ─   avataraang 22.03.2021 um 14:27
Dann kannst du die Aufgabe nicht lösen. Eine andere Möglichkeit sehe ich nicht.   ─   1+2=3 22.03.2021 um 15:59
Das ist nur die Umkehrung, vllt sagt dir der Begriff nix, aber du suchst halt nicht das Verhältnis zum Winkel sondern den Winkel zum Verhältnis   ─   alexanderholmes 22.03.2021 um 16:20
Vielen herzlichen Dank für deine Mühe. Danke für deine Zeit und für deine Hilfe, sehr gütig von dir.   ─   avataraang 24.03.2021 um 07:18

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