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Energie, Reibung – Skifahrer

Frage: Energie, Reibung – Skifahrer
(6 Antworten)


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Ich bräuchte mal eure Hilfe 


In der aufgabenstellung ist kein Bild vorhanden.
Ein Skifahrer rutscht aus dem Stillstand auf einem Abhang mit einem Neigungswinkel von α =10 ° die Strecke von s1=100 m hinunter.
a) Wie hoch ist die Geschwindigkeit des Skifahrers am Fuß des Abhangs, wenn die Reibungszahl μ GR=0.090 beträgt? b) Wie weit wird der Skifahrer entlang der ebenen Schneefläche weiter gleiten, wenn der Schnee am Fuß des Abhanges eben ist und die selbe Reibungszahl besitzt?
Wenden Sie den Energieerhaltungssatz an.

zu a) Ich bin mir jetzt nicht ganz sicher , also ich habe auf zwei Arten die Geschwindigkeit berechnet :

Ekin=1/2 m*v^2 Epot=m*g*h      
die höhe habe ich berechnet :
Gegenkathete/Ankathete=tan(alpha)
Gegenkathete=tan(alpha)*Ankathete

habe ich gleichgesetzt und dann nach v auflösen ? 
Oder ...

Also ich habe ein Freischnitt gemacht kräfte eingezeichnet am ende bekam ich :

Fn=FG**sin(alpha) Fn=m*g*cos(a)

Summer Fix=-Fr+Fg*sin(a)=m*a
-m*g* µ *cos(alpha)+m*g*sin(alpha)=m*a

somit hab ich die Beschleunigung berechnet 

jetzt kann ich ja mit 1/2 *v^2=as   , nach v umstellen ? 
Frage: darf man das überhaupt ?
das war meine zweite Methode , sonst habe ich auch kp , hat jmd vilt nen Ansatz zu 
a und b ? 

dank eim voraus ....

Schönen Feiertag 
Frage von Juan-pablo | am 30.04.2014 - 23:43


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Antwort von nabilo | 01.05.2014 - 00:48
Dein Ansatz stimmt nur, wenn die Reibung vernachlässigbar ist.

mit Reibung gilt:
Epot=Ekin+Wr
m * g * h = 1/2 m v² + Fr* s
Fr (Reibungskraft)= µ * m * g * cos α


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Antwort von Juan-pablo | 01.05.2014 - 15:48
das heißt : 
Fix=-Fr+Fg*sin(a)=m*a 




m * g * h = 1/2 m v² + Fr* s    h: kann man ja berechnen mit dem winkel und ankathetet 

m * g * h = 1/2 m v² + ( µ * m * g * cos α) *s    Für Fr: eingesetzt 

h= 1/2 * v² /g+( µ * cos α) *s  so richtig ? 

danke nochmals ;)


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Antwort von Juan-pablo | 03.05.2014 - 22:52
b)Wie weit  wird der Skifahrer entlang der ebenen Schneefläche weiter gleiten, wenn der Schnee am Fuß des Abhanges eben ist und die selbe Reibungszahl besitzt?
Hat jmd nen Ansatz ich komme da einfach nicht weiter ich habe mir jetzt ne skizze gemacht auf einer ebene , so hier ist dann :

Fg=Fn  , es muss ja eigetlich noch eine kraft entgegen der Haftkraft wirken oder ? 


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Antwort von v_love | 04.05.2014 - 01:05
die kinetische energie, die er am fuss des berges hat, wird vollstaendig in reibung umgewandelt, also mv^2/2=Fn*s


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Antwort von Juan-pablo | 05.05.2014 - 22:52
Wieso  mv^2/2=Fn*s , was ist mit der Epot ? 
Ich verstehe nicht wann ich was gleichsetzen muss ... 
was beschreibt überhaupt Epot ? oder Ekin? 

wann nehme ich die Gleichung bei Ekin ist ja immer wenn sich was bewegt richtig ? 
wann nehme ich aber Epot oder Emech ? 

Kannst du mir das erklären biite ?

Und auch wieso du jetzt Ekin=Wn gesetzt hast ? 

danke im voraus ....


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Antwort von v_love | 05.05.2014 - 23:07
das potential bleibt gleich, wenn die flaeche eben ist. allerdings sollte man natuerlich die kin energie mit der reibungsarbeit gleichsetzen, und die ist Fr*s, nicht Fn*s. da habe ich mich verschrieben.

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