Mechanik: Achterbahn Aufgabe mit Reibung. Energiererhaltungssatz?
Hallo liebe Community,
Ich habe eine Teilaufgabe bei der ich nicht ganz weiter komme...
Gesamte Aufgabenstellung:
Auf einer Achterbahn bewegt sich ein Wagen (Gesamtmasse: m = 700kg) mit der Geschwindigkeit 3 m/s durch den Punkt A und rollt dann antriebslos über B nach C. Der Weg (die Bahnlänge) von A nach B beträgt 30 m und von B nach C 20 m.
a) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Wagens im Punkt C, wenn man von Reibungskräften absieht?
b) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Wagens im Punkt C, wenn der Wagen auf der gesamten Strecke von der konstanten Reibungskraft von 120 N gebremst wird?
Bei a) habe ich 2 Ansätze versucht:
Ansatz 1, ergibt eine Geschwindigkeit bei Punkt B von 17,4 m/s und bei Punkt C eine Geschwindigkeit von 13,6 m/s.
Ansatz 2, ergibt bei Punkt B eine Geschwindigkeit von 17,16 m/s und bei Punkt C von 13,29 m/s.
Bei a) sind nun kleine Schwankungen zu erkennen. Die erstere Variante enthielt die Umrechnung zu kJ um die Geschwindigkeit zu ermitteln, bei Variante 2 blieb dies weg. Für meine anstehende Klausur wäre von Interesse welche Ergebnisse genauer sind.
Zum eigentlichen Problem!:
Bei b) erschließt sich mir nicht wie ich die Reibung bzw. das Abbremsen einbeziehen muss. Die Literatur bringt mich nicht weiter. Auch der Unterschied von Gleitreibung, Rollreibung und Haftreibung will mir wohl grob klar sein, aber hilft mir nicht zu differenzieren. Des Weiteren habe ich gelesen soll die Reibung mit WR= R*s addiert werden zum normalen Energieerhaltungssatz. Jedoch habe ich da viele Wege gefunden wie das zu definieren sein soll, doch auch da herrscht mehr Verwirrung als Klahrheit.
Ich wäre sehr dankbar, sofern sich jemand meinem Problem annehmen könnte und mir bei b hilft, damit ich das Berechnen mit der Reibung verstehe. Ein Bild zur Skizze folgt.
Großes Danke im Voraus ^^
