Physik Mechanik – Reibung und Kräfte
Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was ist die Reibungskraft und worauf wirkt sie? · Wie unterscheidet sich Haf…
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15 KartenWas ist die Reibungskraft und worauf wirkt sie?
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Die Reibungskraft wirkt tangential an der Kontaktfläche zweier Körper und dem relativen Bewegungstendenz entgegen.
Wie unterscheidet sich Haftreibung von Gleitreibung?
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Haftreibung wirkt bei ruhenden Körpern und ist variabel bis zum Maximalwert, Gleitreibung wirkt bei Bewegung und ist konstant kleiner als maximale Haftreibung.
Wie berechnet man die maximale Haftreibungskraft?
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F_H,max = μ_H · F_N, wobei μ_H der Haftreibungskoeffizient und F_N die Normalkraft ist.
Wie berechnet man die Gleitreibungskraft?
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F_G = μ_G · F_N, wobei μ_G der Gleitreibungskoeffizient (meist μ_G < μ_H) und F_N die Normalkraft ist.
Was beschreiben die Reibungskoeffizienten μ_H und μ_G?
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Sie sind dimensionslose Materialkonstanten, die das Verhältnis von Reibungskraft zu Normalkraft für Haft- bzw. Gleitreibung quantifizieren.
Wie groß ist die Normalkraft auf einer horizontalen Ebene?
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F_N = m · g, also Gewichtskraft des Körpers, da keine weiteren vertikalen Kräfte wirken.
Wie berechnet man die Normalkraft auf einer schiefen Ebene mit Neigungswinkel α?
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F_N = m · g · cos(α), da nur der senkrechte Anteil der Gewichtskraft in die Fläche drückt.
Was ist der Haftwinkel und wie hängt er mit μ_H zusammen?
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Der Haftwinkel ρ_H erfüllt tan(ρ_H) = μ_H; er ist der maximale Neigungswinkel, bei dem ein Körper noch haftet.
Wann tritt Rollreibung auf und wie verhält sie sich zur Gleitreibung?
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Rollreibung tritt bei rollenden Körpern auf und ist deutlich kleiner als Gleitreibung, da keine Flächen aneinander schleifen.
Wie berechnet man die Arbeit der Reibungskraft bei Verschiebung s?
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W_Reib = -F_Reib · s, die Arbeit ist negativ, da Reibungskraft und Verschiebung entgegengesetzt gerichtet sind.
Was bedeutet Selbsthemmung bei Schrauben oder Keilen?
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Selbsthemmung liegt vor, wenn der Reibungswinkel größer als der Steigungswinkel ist – das Bauteil löst sich nicht selbstständig.
Wie bestimmt man μ_G experimentell mit einer schiefen Ebene?
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Man erhöht den Neigungswinkel bis zum gleichförmigen Gleiten; dann gilt μ_G = tan(α).
Welche Kraftkomponenten wirken auf einen Block auf schiefer Ebene mit Reibung?
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Gewichtskraft (m·g), Normalkraft (m·g·cosα), Hangabtriebskraft (m·g·sinα) und Reibungskraft (μ·m·g·cosα).
Warum ist die Reibungskraft eine nicht-konservative Kraft?
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Die verrichtete Arbeit hängt vom Weg ab und wird in Wärme umgewandelt, potentielle Energie ist nicht definierbar.
Wie wirkt sich Reibung auf die Energiebilanz eines Systems aus?
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Mechanische Energie wird in innere Energie (Wärme) umgewandelt, die Gesamtenergie bleibt erhalten, nutzbare Energie sinkt.