{"id":253,"date":"2023-06-23T06:39:35","date_gmt":"2023-06-23T06:39:35","guid":{"rendered":"https:\/\/physigeek.com\/de\/schiefe-ebene\/"},"modified":"2023-06-23T06:39:35","modified_gmt":"2023-06-23T06:39:35","slug":"schiefe-ebene","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/physigeek.com\/de\/schiefe-ebene\/","title":{"rendered":"Schiefe ebene"},"content":{"rendered":"

Dieser Artikel erkl\u00e4rt, was schiefe Ebenen in der Physik sind und wie Probleme dieser Art gel\u00f6st werden. Sie finden die Formeln f\u00fcr die Kr\u00e4fte, die auf einer schiefen Ebene wirken, und k\u00f6nnen zus\u00e4tzlich mit Schritt f\u00fcr Schritt gel\u00f6sten \u00dcbungen auf der schiefen Ebene trainieren. <\/p>\n

<\/span> Was ist eine schiefe Ebene?<\/span><\/h2>\n

Eine schiefe Ebene<\/strong> ist eine um einen bestimmten Winkel geneigte Fl\u00e4che. In der Physik wird die schiefe Ebene zum \u00dcben von Kraftproblemen verwendet.<\/p>\n

Beispielsweise sind eine Rampe oder eine absch\u00fcssige Stra\u00dfe schiefe Ebenen.<\/p>\n

Durch die schiefe Ebene k\u00f6nnen Sie einen Gegenstand mit weniger Kraft transportieren. Da das Schieben eines Objekts auf einer schiefen Ebene weniger Kraft erfordert als das vertikale Heben.<\/p>\n

Auch die schiefe Ebene gilt als eine der sechs klassischen einfachen Maschinen. <\/p>\n

<\/span> Formeln f\u00fcr schiefe Ebenen<\/span><\/h2>\n

Nachdem wir nun die Definition einer schiefen Ebene kennen, wollen wir sehen, welche Formeln auf eine schiefe Ebene wirken und welche Gleichungen sie verbinden.<\/p>\n

Das erste Problem, auf das wir bei \u00dcbungen auf der schiefen Ebene sto\u00dfen, besteht darin, dass die meisten Kr\u00e4fte in einer Richtung parallel oder senkrecht zur schiefen Ebene wirken. Daher sind die typischen Koordinatenachsen (eine vertikale und eine horizontale Achse) f\u00fcr diese Art von Problemen nicht sehr n\u00fctzlich. Aus diesem Grund arbeiten wir in schiefen Ebenen im Allgemeinen mit einem anderen Koordinatensystem: <\/p>\n

\"schiefe<\/figure>\n

In der Physik verwenden wir zur L\u00f6sung eines Problems einer schiefen Ebene zwei verschiedene Achsen:<\/strong> eine erste Achse, deren Richtung parallel zur schiefen Ebene verl\u00e4uft, und andererseits eine zweite Achse, deren Richtung senkrecht zur schiefen Ebene verl\u00e4uft.<\/p>\n

Wie Sie im Bild sehen k\u00f6nnen, wirken au\u00dferdem im Allgemeinen drei verschiedene Kr\u00e4fte auf eine schiefe Ebene<\/strong> (sofern Reibung vorhanden ist): die Gewichtskraft, die Normalkraft und die Reibungskraft (oder Reibungskraft). Aber logischerweise wird die Reibungskraft vernachl\u00e4ssigt, wenn auf der schiefen Ebene keine Reibung vorhanden ist.<\/p>\n

Allerdings wird die Gewichtskraft vektorisch in zwei Komponenten zerlegt: eine Komponente parallel zur schiefen Ebene und eine weitere Komponente senkrecht zur schiefen Ebene. Auf diese Weise k\u00f6nnen alle Kr\u00e4fte in den Arbeitsachsen der schiefen Ebene ausgedr\u00fcckt werden. Somit werden die beiden Gewichtskomponenten des auf der schiefen Ebene ruhenden K\u00f6rpers aus dem Sinus und dem Kosinus des Neigungswinkels berechnet:<\/p>\n

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\"P_1=m\\cdot<\/p>\n<\/p>\n

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\"P_2=m\\cdot<\/p>\n<\/p>\n

Schlie\u00dflich k\u00f6nnen die auf eine schiefe Ebene wirkenden Kr\u00e4fte durch die folgenden zwei Formeln in Beziehung gesetzt werden: <\/p>\n

\"Formeln<\/figure>\n

Beachten Sie, dass der K\u00f6rper auf der schiefen Ebene, wenn in der Problemstellung nichts anderes angegeben ist, den Hang hinunterrutschen k\u00f6nnte, weshalb eine m\u00f6gliche Beschleunigung in die Gleichung f\u00fcr die Achse parallel zur Ebene einbezogen wird. Andererseits kann sich der K\u00f6rper nicht in Richtung der Achse senkrecht zur schiefen Ebene bewegen, sodass die Summe der Kr\u00e4fte Null ist. <\/p>\n

<\/span> Gel\u00f6stes Beispiel der schiefen Ebene<\/span><\/h2>\n

Damit Sie sehen k\u00f6nnen, wie Probleme der schiefen Ebene in der Physik gel\u00f6st werden, sehen Sie unten ein Schritt-f\u00fcr-Schritt-L\u00f6sungsbeispiel.<\/p>\n