Ph09 - AB09 Übungen Reibungskräfte

Name:

Datum:

REIBUNGSKRÄFTE - ÜBUNGEN

Regeln

Es gibt drei Formen von Reibung: Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung.

Auf waagerechtem Untergrund gilt für alle drei Reibungsarten dieselbe Formel:

für die Haftreibung: $F_{H} = f_{H} \cdot F_{G}$
für die Gleitreibung: $F_{g l} = f_{g l} \cdot F_{G}$
für die Rollreibung: $F_{R} = f_{R} \cdot F_{G}$

(wobei $F_{G}$ die Gewichtskraft des Körpers und $f_{h}$ , $f_{g l}$ und $f_{r}$ die sogenannten Reibungskoeffizienten sind, die von der Materialkombination von Körper und Unterlage abhängt.

Entscheide, ob die Aussagen wahr (W) oder falsch (F) sind. Kreuze an!

Die Haftkraft wirkt immer entgegen der Zugkraft.

Je größer die Kontaktfläche der Körper, desto größer die Haftkraft.

Wenn sich ein Körper rollend fortbewegt, ist die Reibungskraft größer als wenn er gleitet.

Die Gleitreibungskraft ist immer kleiner als die Haftkraft.

Die Gleitreibungskraft hängt nur von den Materialien der Oberflächen und von der Gewichtskraft ab.

Ein Motorradfahrer

(m_{F ah r er} = 76 kg)

hat sich eine neue Schutzausrüstung

(m_{K l am o tt e n} = 10 kg)

zugelegt. Sein Motorrad besitzt eine Masse von

m_{M o t or r a d} = 198 kg

Der Motorradfahrer fährt mit seinem Motorrad inklusive seiner Schutzaufrüstung auf eine PKW-
Waage. Welchen Wert zeigt diese an?
Berechnen Sie die Rollreibungskraft, wenn der Motorradfahrer auf trockenem Asphalt fährt.
Die Kinder des Motorradfahrers schlagen eine Wette vor: Sie wetten, dass ihr Vater es nicht
schafft, dass Motorrad mit blockierten Reifen über die Straße zu schieben. Der Motorradfahrer
geht auf die Wette ein. Allerdings kippt er schnell - ohne die Anwesenheit seiner Kinder - einen
großen Eimer Wasser auf die Straße. Berechnen Sie die Haftkraft, die er überwinden muss, um
das Motorrad in Bewegung zu versetzen. Wie viel Kraft spart er durch seinen Betrug mit dem
Wasser ein?
Der Motorradfahrer hat die Wette gewonnen und schiebt sein Motorrad mit blockierten Reifen
über die Straße. Um wie viel Prozent wird das Schieben nun schwerer, wenn er den nassen Stra-
ßenbereich verlässt und auf der trockenen Asphaltstraße weiter schiebt?

Ein Bauer findet ein großes Stück Metall

(m = 48 kg)

auf seinem Acker. Er möchte nun herausfinden, um welches Metall es sich handelt. Dabei kommt ihm eine Idee: Während er es auf seinen aus Holz gebauten Anhänger schleift, befestigt er einen starken Kraftmesser am Metall. Anschließend zieht er es noch ein Stück auf seinem Anhänger (Holz). Der Kraftmesser zeigt beim konstanten Ziehen einen Wert von

F_{R e ib u n g} = 362, 58 N

an.
Welches Metall hat der Bauer gefunden?

Stoffe	Haftzahl	Gleitreibungszahl	Rollreibungszahl
Gummi auf Asphalt (trocken)	0,8	0,50	0,02
Gummi auf Asphalt (nass)	0,5	0,30	-
Eisen auf Holz	0,77	0,69	-
Kupfer auf Holz	0,88	0,77	-
Messing auf Holz	0,60	0,50	-
Stahl auf Holz	0,50	0,40	-

Tabelle: Reibungszahlen (fiktiv)

Name:

Ph09 - AB09 Übungen Reibungskräfte

10.01.2019

LÖSUNGEN (A) - 1

LÖSUNGEN (A) - 2