Schubkarre wird angeschoben

Kathreena · Anmeldungsdatum: 27.03.2018 Beiträge: 96

Eine Person schiebt eine Schubkarre mit m = 10 kg mit konstanter Geschwindigkeit und
einer Kraft F = 50 N, welche entlang dem Griff geführt wird. Der Griff befndet sich in einem Winkel von

zum horizontalen Boden.

a.) Berechnen Sie, auf die Schubkarre wirkende horizontale Verzögerungskraft.

b.) Berechnen Sie die Normalkraft.

c.) berechnen Sie die Kraft F, die die Person auf die Schubkarre ausüben muss, um sie aus dem Stillstand in

auf

(unter Annahme derselben Verzögerungskraft) zu beschleunigen.

Meine Idee:
a.)Ich glaube die horizontale Verzögerungskraft ist

(Kraft in x-Richtung).

b.)Normalkraft, ist die Kraft die vom Boden auf die Schubkarre wirkt. d.H. ich muss die Gewichtskraft + die Kraft mit der die Person die Schubkarre in den Boden drückt rechnen.

c.) Hier finde ich leider nichts zu in meinen Unterlagen.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Zuerst einmal ist es sehr wohltuend - und alles andere als selbstverständlich - dass Du die Aufgabe übersichtlich und inkl. Latex-Formeln hier reinstellst!

a) und b) sind richtig. Thumbs up!

Anmerkung: mit der Verzögerungskraft ist vermutlich die Kraft gemeint, gegen die man schieben muss.

Zu c): Durch die Angabe, wonach innert t=2s eine Geschwindigkeit von v=1.2m/s erreicht wird, erhältst Du sofort die Beschleunigung, die erzielt werden muss.

Nun noch die Bewegungsgleichung aufstellen. Also

Rechts vom Gleichheitszeichen kommen alle Kräfte hin, die in horizontaler Richtung wirken. Die „Verzögerungskraft“ wurde bereits in a) durch die gegebene Kraft ausgedrückt. Da sie sozusagen bremst, wirkt sie der Kraft am Griff entgegen - deshalb das negative Vorzeichen. Nun kannst Du diese Gleichung auflösen nach der gesuchten Kraft F' (es ist eine neue Variable zu wählen, da die Kraft sich von der anfangs gegebenen Kraft von F=50N unterscheidet).

Kathreena · Anmeldungsdatum: 27.03.2018 Beiträge: 96

Danke für die Hilfe.

Also Beschleunigung wäre einfach:

Wenn ich das Kräfteparallelogramm richtig gezeichnet habe.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Ja - vermutlich war aber nicht die horizontale Komponente (oben F_a bezeichnet) gesucht, sondern die Kraft, welche in Richtung des Griffs ausgeübt werden muss.

Kathreena · Anmeldungsdatum: 27.03.2018 Beiträge: 96

Aso, Ich habe den Winkel nicht berücksichtigt.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Kathreena · Anmeldungsdatum: 27.03.2018 Beiträge: 96

Es ist für mich schwer nachzuvollziehen, wie Die Kräfte zueinander stehen, also im Kräfteparallelogramm.

Also

,

, ist mir klar.

Aber wenn dann ein Winkel ins Spiel kommt. Ich weiß nie, welche der Kräfte nun die Hypothenuse ist (Eigentlich ja logisch, die längste länge im Dreieck).

So wie du es nun gerechnet hast, müsste das Kräfteparallelogramm ja so aussehen.

Mit

Aber

, also ist ja

die Hypothenuse ?. Oder was sollte sonst die Vertikale Kraft sein, wenn nicht

?[/latex]

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Zuerst einmal: für

erhalte ich 133.24N.

Zum zweiten: wenn Du eine Kraft in eine horizontale und vertikale Komponente aufteilst, musst Du immer das entsprechende rechtwinklige Dreieck betrachten. Die zu zerlegende Kraft spielt dabei die Rolle der Hypothenuse. Die vertikale/horizontale sind die Gegen-/Ankathete, je nachdem, welcher Winkel gegeben ist.

Hier ist F_a die horizontale Komponente. Für die vertikale Komponente würde gelten

Achtung: durch die höhere Kraft am Griff ist die Normalkraft gestiegen und hat nicht mehr den Wert von Aufgabenteil b).

Kathreena · Anmeldungsdatum: 27.03.2018 Beiträge: 96