Benötigtes Material
Für den Versuch benötigt ihr folgende Ausrüstung:
- glattes Holzbrett
- Verschiedene Gegenstände etwa gleicher Masse, z.B. Streichholzschachtel, Eiswürfel, Radiergummi, Holzstückchen, Schokokuss, Kugelschreiber, ..
- evtl. 4 (volle) Streichholzschachteln
Durchführung
Auf ein Holzbrett werden an einem Ende verschiedene Gegenstände gelegt. Dieses Ende des Brettes beginnst du langsam anzuheben, ohne das andere Ende zu verschieben (siehe Skizze). Die Gegenstände beginnen bei unterschiedlichen Neigungswinkeln der Platte zu rutschen.
Aufgabe 1
Ermittle, welche Gegenstände einen besonders großen und welchen einen besonders kleinen Haftreibungskoeffizienten haben.
Aufgabe 2
Joachim Herz Stiftung
Bestimme mit diesem Versuch die Haftreibungszahlen der Gegenstände, insbesondere der Streichholzschachtel bzw. von drei aufeinandergeklebten Streichholzschachteln.
Vorgehen
Für den Moment des Losrutschens ist die maximale Haftreibungskraft \(F_{\rm{HR,max}}\) gerade so groß wie die Hangabtriebskraft \(F_{\rm{H}}\).
Den Haftreibungskoeffizienten \(\mu_{\rm{HR}}\) bestimmst du durch Umformung der Gleichung: \(F_{\rm{H}}=\mu_{\rm{HR}}\cdot F_{\rm{N}}\).
Da das rote und das blaue Dreieck in Abb. 2 in allen Winkeln übereinstimmen, gilt auf Grund der Ähnlichkeit der Dreiecke: \(\frac{F_{\rm{H}}}{F_{\rm{N}}}=\frac{h}{b}\)
Weiter gilt dann: \(\mu_{\rm{HR}}=\frac{h}{b}\)
Du musst also die Längen \(h\) und \(b\) im Moment des Losrutschens bestimmen.
Literatur: Hilscher, H.: Universität Augsburg, Institut für Didaktik der Physik