Hilfe bei der schiefen Ebene?
Hallo, Ich schreibe am Mittwoch in physik einen test über das Thema “schiefe Ebene“ und ich habe das Thema nicht wirklich verstanden. Ich hätte 3 fragen: -warum ist es einfacher etwas hoch zu rollen als etwas hoch zu heben? -was hat es mit den kräften zutun? Bitte beantwortet die fragen so einfach wie es möglich ist. Schon mal danke im vorraus für das beantworten der frage
3 Antworten
An einer schiefen Ebene teilt sich die Gewichtskraft, welche ja immer senkrecht richtung Erde gerichtet ist, vektoriell auf in jeweils einen Anteil senkrecht auf die Ebene und einen Anteil parallel zur Ebene. In welchem Maße sich die Kräfte aufteilen, ist von dem Gefälle (Winkel) der Ebene abhängig. Beim hochheben muss also die gesamte Gewichtskraft aufgebracht werden. Beim hochrollen auf einer Ebene muss jedoch nur der Anteil parallel zur Ebene aufgebracht werden (unter Annahme der Reibungsfreiheit, natürlich). Ich hoffe mal, dass das soweit erstmal einfach genug erklärt ist^^
Die Arbeit (W), die dazu aufgewendet werden muss, den Körper auf eine bestimmte Höhe (s) zu bewegen, ist in beiden Fällen die gleiche und errechnet sich zu
W = F*s (die Reibung mal vernachlässigt)
D.h., wenn Du den Körper vollkommen senkrecht nach oben bewegst, ist die aufzubringende Kraft am größten, denn Du nimmst den kürzesten Weg. Bewegst Du den Körper über eine Schräge auf das gleiche Niveau, legst Du dabei einen größeren Weg zurück, wodurch sich die aufzubringende Kraft entsprechend reduziert.
Begründet liegt das darin, dass sich die Gewichtskraft des Körpers auf einer schiefen Ebene in zwei Komponenten aufteilt. Eine wirkt gegen den Schiebenden, die andere im rechten Winkel auf die Ebene.
1.
Kommt darauf an, was du mit "einfacher" meinst. Bei einer schiefen Ebene ist die Energie, die man zum Anheben eines Gegenstandes benötigt sogar minimal höher als beim direkten heben, da man Reibung erzeugt.
Jedoch kann man sich mehr Zeit lassen, sprich die Leistung ist geringer. Das liegt daran, dass die Kraft, die gegen die Bewegungsrichtung wirkt kleiner ist.
2.
Die auf ein Objekt auf einer schiefen Ebene wirkende Gravitationskraft ist immerzu gleich. jedoch ist die enstprechende abtreibende Kraft geringer, ein Teil der Gravitationskraft wird auf die Oberfläche der Ebene übertragen.