Ein Zylinder rollt eine schiefe Ebene hinauf, erreicht eine gewisse Höhe und rollt dann herunter, ohne während dieser Bewegungen zu rutschen. Die Richtungen der auf den Zylinder wirkenden Reibungskraft
(A) Beim Aufstieg auf die Steigung
(B) Beim Herunterfahren der Steigung
Sind?
In meinem Buch wird angegeben, dass Reibung in beiden Fällen die Steigung hinauf wirkt. Ich finde es schwer zu verstehen. Kann jemand das bitte erklären?
PS: Wenn möglich mit einem Diagramm erklären. Ich hatte immer Probleme, die Richtung der Rollreibung zu verstehen. Selbst mein Schullehrer konnte es nicht richtig erklären. Bitte helfen Sie mir. Danke :-)
Reibungskraft wirkt immer einer Relativbewegung zwischen zwei Oberflächen entgegen . In den meisten Fällen (wie bei Ihnen) ist eine dieser Oberflächen fixiert. Sie sollten also erkennen, wie sich die andere Oberfläche tendenziell bewegt. Dazu sollte man sich überlegen, mit welcher Kraft bzw. Drehmoment der Körper bewegt werden soll. Dann können Sie die richtige Reibungsrichtung bestimmen.
Beim Steigen will der Zylinder aufgrund seiner anfänglichen Rotationsträgheit rollen. Die Reibungskraft versucht also, seiner Drehung entgegenzuwirken und die Neigung nach oben zu wirken.
Während des Abstiegs, da es für einen Moment fixiert ist, hat es keine anfängliche Trägheit. Gewalt möchte den Zylinder die Steigung nach unten ziehen . Der Zylinder neigt also dazu, sich nach unten zu verschieben , und daher versucht die Reibungskraft, seiner Verschiebung entgegenzuwirken, und geht wieder nach oben.
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