Hallo,
ich finde für die oben gestellte Frage keinen geeigneten Versuchsaufbau. Kann mir jemand weiterhelfen? Aus einer handelsüblichen Tüte Zucker soll die Haftreibungszahl bestimmt werden und für das Experiment eine Messgleichung hergeleitet werden.
Hat jemand Ideen, Anregungen, Lösungsansätze oder Webtipps für mich, die mir weiterhelfen könnten?
Vielen Dank im Vorraus!
Hallo Kirsche,
nun ja, zunächst einmal kann der Haftreibungskoeffizient (wie die Haftreibungszahl auch genannt wird) nur im Bezug zu einem anderen Material genannt werden. Wenn keine weiteren angaben gemacht wurden, was auf dem Material haften soll, würde ich mir ein geeignetes Material aussuchen.
Ein Beispiel: Stahl auf Stahl hat einen anderen Haftreibungskoeffizienten (HRK) als Stahl auf Messing.
So wird auch Stahl auf Zucker eine andere Haftreibung haben als Zucker auf Zucker.
Nun würde ich mich eher für eine Messung „Stahl auf Zucker“ entscheiden, da dies sicherlich deutlich leichter durchzuführen ist.
Des Weiteren halte ich es für dringend notwendig, dass die „handelsübliche Tüte Zucker“ weiterverarbeitet werden sollte. Denn die kleinen Krümel einfach auf eine Oberfläche zu streuen, einen Stahlblock draufzulegen und zu schauen, ab welcher Kraft der Block rutscht, kann verfälscht werden, wenn sich die Zuckerkrümel drehen wie ein Rad oder auf ihrem Untergrund rutschen.
Nein, die Tüte mit Krümeln muss zu einem großen Zuckerblock umgewandelt werden, damit eine durchgängige, glatte, Zuckeroberfläche entsteht. Ich empfehle die Tüte Zucker in möglichst wenig Wasser zu lösen und diesen „Sirup“ dann in eine flache Schale zu gießen. Dann einige Tage auf der Heizung stehen lassen. Am Schluss bleibt ein großer Zuckerblock.
Nun zur eigentlichen Versuchsdurchführung:
Man nehme einen Stahlblock (oder anderes Materiel, an das man ein Newtonmeter=Kraftmesser anhängen kann) und bestimme das Gewicht (Masse per Waage bestimmen und mit 9,81 m/s² multiplizieren). Damit hat man die „Normalkraft“=Fn bestimmt, die der Stahlblock ausübt. Dann den Stahlblock auf den Zuckerblock setzen (Zucker vollkommen trocken) und den Kraftmesser am Stahlblock befestigen. Die Oberfläche des Zuckers sollte absolut waagerecht sein. Dann am Kraftmesser in dieser waagerechten Richtung ziehen, bis sich der Stahlblock bewegt. Kurz bevor der Block sich bewegt, wird die Kraft abgelesen. Diese „maximale Kraft“=Fmax wird notiert.
µHaft = Fmax / Fn
Um verlässliche Werte zu bekommen müsste man den Versuch besser mehrmals durchführen und so die Wiederholbarkeit überprüfen…
Ich hoffe, diese Ausführungen haben die Frage soweit beantwortet.
Viele Grüße,
Andre
A n t w o r t v o n H e l l c a t i s t O K .
B e s s e r e r A n t w o r t n u r m i t m e h r
I n f o s z u m P r o b l e m m ö g l i c h .
W i e w u r d e d a s z T h e m a b e h a n d e l t ?
We l c h e s L e v e l w i r d a n g e s t r e b t?
W i e v i e l G e l d i s t v o r h a n d e n ?
G r u s s
Hallo,
um das Experiment nur mit Zucker durchzuführen, wäre es schlau, diesen zuerst auf eine TischPlatte zu schütten und dann das Ergebnis zu betrachten.
Viel Erfolg
Thomas
hellCAT hat Recht. Dem kann ich nichts hinzufügen. So wird es auch in der Fachliteratur erklärt.
Ebene
Hallo Kirsche185
ich weiss zwar nicht was die Kraftmessung unten soll, aber wenn Ihr schonmal irgendwas mit Tangens oder Alpha dazu gemacht habt, dann weisst Du vielleicht, dass die Haftreibungszahl einem Winkel entspricht, bei dem etwas zu rutschen beginnt.
Also das zu Messende Objekt auf eine geeignete Platte. Diese anheben bis es rutscht (und nicht rollt) und dann die Schräge bestimmen. Da dies wohl die eigentliche Aufgabe ist, schreib mal, wie Du das machst.
Gruß
achim
‚Stichwörter: spezial‘
Deine Antwort ist in der Tat speziell. Hast du die vom Telegrafenamt durchgeben lassen?
Gruß
Paul
Hallo,
Kann mir jemand weiterhelfen? Aus einer
handelsüblichen Tüte Zucker soll die Haftreibungszahl bestimmt
werden und für das Experiment eine Messgleichung hergeleitet
werden.
Da keine weitere Angaben zur Materialpaarung gemacht wurde, gehe ich davon aus, dass dir die Feststellung des Schüttwinkels weiterhelfen kann.
Lasse aus der Tüte den Zucker auf eine Unterlage rieseln. Es ergibt sich ein kegeliger Berg.
Der Kegelmantel hat eine bestimmte Neigung zur Horizontalen. Den kannst Du messen.
Auf WIKI sind 35° angegenen. Dann könnte der überschlägige Haftreibungswert 0,7 sein.
tan 35°= 0,7.
Gruß:
Manni
heliCAT hat das sehr schön erklärt 
gruß w.bars
…
Hallo hellCat,
du gabst dir mit der Anfrage von „Kirsche“ so viel Mühe. Dafür von mir einen Stern.
„Kirsche“ antwortete dir nicht einmal.
Ich arbeitete jahrelang auf einem Gebiet das solche Probleme zu lösen versuchte und wollte „Kirsche“ auch helfen.
Als ich deinen Beitrag gelesen hatte, ließ ich es bleiben. Jetzt bin ich froh, mir keine Arbeit gemacht zu haben.
Gruß
Sven Glückspilz
Wozu dieser Aufwand?
Hallo Andre,
Deine Informationen sind ja alle richtig, doch irgendwie kann den Aufwand über die Kraftmessung nicht nachvollziehen. Das kann doch didaktisch nicht gewollt gewesen sein. Vielleicht für Physiklaboranten in der Ausbildung, aber da wird dann keine Tüte Zucker vermessen. Es gibt m.E. 2 Möglichkeiten
- der Schüttkegel, wie von falken und Manni erkärt, oder
- falls eine Materialpaarung gemessen werden soll, die anschauliche Messung mit der (veränderlichen) schiefen Ebene.
Seit ihr (Du Andre, und die mehreren Verweise auf diese Lösung) denn wirklich sicher, dass die Kraftmessung im Kontefxt des UP durchführbar oder sinnvoll ist?
Gruß
achim
Hallo,
wie wäre es mal die little tiny cells im Oberstübchen (Übersetzung für nicht App-Inhaber - graue Zellen) anzustrengen, zum Zucken zu bringen und aus dem einen AHA-Effekt zu ziehen. Anstatt hier vor lauter Faulheit einen Artikel zu schreiben und darauf zu hoffen, daß schon die Antworten kommen.
Blöd, daß es für so etwas keine App gibt - so was aber auch!
Die Ironie kannst Du dir schenken.
Gruß vom Raben