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Aufgabe

Normalkraft bei rollender Bewegung

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Skizze zur Aufgabe

In Abb. 1 siehst du ein Rad, das auf einer Unterlage nach rechts rollt. Das Kreuz markiert den Schwerpunkt des Rades.

a)

Zeichne in die Abbildung alle Kräfte ein, die auf das Rad wirken. Achte auf die richtige Beschriftung.

b)

Gegeben sind nun \(F_{\rm{RR}}=0{,}60\,\rm{N}\) und \(\mu _{\rm{RR}}=0{,}030\).

Berechne \(F_{\rm{N}}\).

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a)
Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Skizze zur Lösung

Einzuzeichnen sind die Gewichtskraft \({{\vec F}_{\rm{G}}}\) senkrecht zum Untergrund, die entgegengesetzt gerichtete und gleich große Normalkraft \({{\vec F}_{\rm{N}}}\) des Untergrunds, die Zugkraft \({{\vec F}_{\rm{Z}}}\) nach rechts und die entgegengesetzt gerichtete gleich große Rollreibungskraft \({{\vec F}_{\rm{RR}}}\).

b)

Mit Gleichung \((1)\) des Grundwissens erhält man\[{F_{{\rm{RR}}}} = {\mu _{{\rm{RR}}}} \cdot {F_{\rm{N}}} \Leftrightarrow {F_{\rm{N}}} = \frac{{{F_{{\rm{RR}}}}}}{{{\mu _{{\rm{RR}}}}}} \Rightarrow {F_{\rm{N}}} = \frac{{0{,}60\,{\rm{N}}}}{{0{,}030}} = 20\,{\rm{N}}\]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Reibung und Fortbewegung