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Von Kräften zur Bewegung

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 41 von 97.

Das zweite Newtonsche Gesetz wandelt Kräfte in eine Beschleunigung um; die Bewegungsgleichungen wandeln diese Beschleunigung in Geschwindigkeiten und Positionen um.

Eine Kiste auf dem Boden, die durch F nach rechts geschoben wird, mit einer kleineren Reibungskraft f nach links, der Normalkraft N nach oben und der Gewichtskraft mg nach unten; die Beschleunigung a zeigt nach rechts, in Richtung der resultierenden Kraft

Die resultierende Kraft F − f bestimmt die Beschleunigung a; die Bewegungsgleichungen übernehmen dann.

Addiere die Kräfte mit ihren Vorzeichen, teile durch die Masse und verwende dann die Beschleunigung:

a=∑Fm,v=v0+at,Δx=v0t+12at2a = \frac{\sum F}{m}, \quad v = v_0 + a t, \quad \Delta x = v_0 t + \tfrac{1}{2} a t^2

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Aufgabe

Eine Kiste mit einer Masse von 3 kg3\ \mathrm{kg} beginnt auf einem ebenen Boden aus dem Ruhezustand. Ein Seil zieht sie mit 24 N24\ \mathrm{N} nach rechts, und während sie gleitet, bremst sie die Gleitreibung mit 6 N6\ \mathrm{N}. Finde die Zeit tt, die sie benötigt, um 12 m/s12\ \mathrm{m/s} zu erreichen.

Probier es selbst

Physics diagram: crate, rope, vec; arrows v

tt isolieren

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