Rutsch auf einer Schräge berechnen

Stoppuhr und Rechner für das Rutschen auf einer Schräge bzw. schiefen Ebene ohne Reibung und Luftwiderstand. Die berechneten Werte sind Maximalwerte, realistische Werte liegen darunter, zum Teil weit darunter, wenn die entsprechenden Materialien nicht sonderlich rutschig sind. Ist die Haftreibung größer als die Hangabtriebskraft, was insbesondere bei geringer Neigung der Fall sein kann, dann findet gar kein Rutschen statt, der Körper bleibt an seinem Ort. Eine Berechnung mit Reibung und Luftwiderstand wäre extrem kompliziert. Bitte die Neigung oder Beschleunigung und einen der anderen drei Werte eingeben, oder Neigung oder Beschleunigung eingeben und die Zeit stoppen.

Stoppuhr




Rechner für Geschwindigkeit, Zeit und Weg bei bestimmtem Neigungswinkel bzw. Beschleunigung

Neigung: °
Beschleunigung: m/s²
Zeit: s
Geschwindigkeit:
Weg: m

Die Beschleunigung berechnet sich als Fallbeschleunigung (9,81 m/s²) mal Sinus des Neigungswinkels.

Beispiel: beim Skispringen, wo im Anlauf Reibung und Luftwiderstand möglichst gering gehalten werden, kann man bei einem Neigungswinkel der Schanze von 40° und einer Anlauflänge von 100 Metern eine theoretische Höchstgeschwindigkeit von knapp 128 km/h erreichen. Tatsächlich erzielte Geschwindigkeiten liegen bei etwa 90 km/h.

Auch wenn man die Reibung ignoriert, ist es nicht egal, ob ein Körper rutscht oder rollt. Beim Rollen wird ein Teil der Energie für die Rotation verwendet, diese Energie fehlt für die Abwärtsbewegung, die Translation. Beim Rutschen dagegen steht die gesamte Energie für die Translation zur Verfügung. Deshalb ist ohne Reibung Rutschen schneller als Rollen. Mit Reibung ist es oft ganz anders, da Dinge die rollen, vor allem Kugeln, mit wesentlich weniger Fläche auf dem Untergrund aufliegen als Dinge die rutschen. Wenn man in obigem Beispiel statt des Skispringers mit extra dafür präparierten Skiern einen rauen Holzklotz nimmt, dann setzt sich dieser entweder gar nicht oder nur zögerlich in Bewegung. Eine Holzkugel dagegen rollt gleich los, erreicht aber am Absprung nicht die Geschwindigkeit des Skispringers.




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