Wie viel Kraft benötige ich um drei Körper anzuheben (Physik/Reibung)?
Hallo ich habe folgendes Rechenproblem. Ich habe drei Körper die genau gleich sind und Gleich schwer.
Damit diese beim Anheben nicht verrutschen, müssen die Körper von links und rechts zusammengedrückt werden. Insgesamt habe ich 4 Reibstellen. Um ein Verrutschen zu verhindern, müsste ja die Reibkraft größer/gleich die Gewichtskraft sein. Den Reibwert zwischen den Körpern (Bspw. 0,3) ist ungleich dem Reibwert von Druckfläche und Körper(Bspw. 0,6).
Wie genau muss ich das nun berechnen.
Darf ich einfach so die Formel auflösen:
Gesamtgewichtskraft = 2*0,3*Druckkraft + 2*0,6*Druckkraft.
oder ist das Falsch?
Denn unter Umstände muss ich den mittleren Körper separat betrachten mit:
Einzelgewichtskraft = 2*0,3*Druckkraft
Wenn ich dann noch letzteres betrachte stellt sich ebenso die Frage, darf ich hier die volle Reibkraft überhaupt verwenden? Denn eigentlich ist die Reibkraft da um zwei Körper gegen Verrutschen zu sichern. Daher könnte diese auch um halbiert sein. Dann sähe die Formel nochmal anders aus, wenn ich nur den mittleren Körper betrachte:
Einzelgewichtskraft = 0,3*Druckkraft.
Ich bin dahingehend maximal verunsichert und benötige daher eure Hilfe. Zum Verständnis habe ich euch noch eine Skizze erstellt.
Vielen Dank euch schon mal für die Hilfe.
2 Antworten
Im ersten Moment finde ich deinen Ansatz nicht schlecht, also fast Zustimmung.
Aber bei erneutem Nachdenken glaube ich, dass deutlich weniger Kraft ausreichend ist. Denn res gilt halt überall die Regel Actio = Reactio, und wohin verschwinden die Kräfte.
Wären die Lastobjekte übereinander angeordnet, so wäre es klar, dass die für die Reibung notwendigen Kräfte addiert werden müssen.
Aber so wie es hier beschrieben ist, drückt der eine Körper dann ja immer auf den benachbarten Körper, so dass diese Kraft weitergeleitet wird.
Und wewnn du das jetzt berücksichtigst, dann wird dein Ergebnis anders aussehen.
Du brauchst für das gesamte System nur eine Andruckkraft, die an jeder Kontaktstelle eine ausreichend große Haftreibungskraft erzeugt.
Da diese (eine) Kraft an vielen Schnittstellen gleichzeitig wirkt, muss sie nicht mit der Anzahl der Schnittstellen multipliziert werden.
Aber wie hoch muss diese "ausreichend große Haftreibung" sein? Nehmen wir an, ich habe Beispielsweise einen Körper mit 100N. Muss dann die Haftreibung an der Stelle auch 100N sein oder reicht sogar die Hälfte, weil die gegenüberliegende Reibstelle hinzu addiert wird?
Ich habe das Ganze nochmal überdacht. Und es wäre Nett wenn du mir dazu deine Meinung geben könntest. Ich muss zwei Fälle ansehen. Einmal das Gesamte Paket. Hier müsste dann die erforderliche Druckkraft so berechnen: Gewichtskraft = (Reibkraft links + Reibkraft rechts) * Druckkraft. Zusätzlich noch den einzelnen Block in der Mitte berechnen: Gewichtskraft = (Reibkraft links + Reibkraft rechts) * Druckkraft. Je nachdem welche Druckkraft höher ist, sollte dann ausgewählt werden. Ist das so logisch oder immer noch nicht ganz richtig?
Du kannstr dir das leicht überlegen, indem du jeden Körper einzeln freischeidest.
Ich stehe gerade noch ein bisschen auf den Schlauch.
Mir ist bewusst, dass an jeder Reibstelle die gleiche Kraft anliegt, die von links bzw von rechts auf die Körper aufgebracht wird. (Prinzipiell könnte ich den linken Kraftpfeil entfernen und auf den rechten aufsummieren)
Mit der anliegenden Kraft multipliziert mit dem Reibwert (an der Reibstelle) erhalte ich meine Reibkraft. Diese sollte ja die Gewichtskraft ausgleichen um ein Gleichgewicht herzustellen. Aber dann komme ich ja schon wieder zu dem gleichen Ergebnis wie zuvor.
Kannst du mir das eventuell mal vorrechnen wie du denkst?