hab leider gerade nichtsoviel Zeit.
aber soviel:
Wenn Reibung wirkt, hast du KEINE Energieerhaltung, denn Reibung ist keine konservative Kraft.
Durch die Reibung geht dem System Energie verloren und wird in Wärme umgewandelt.

Mit Lagrange wäre das schön einfach, das ist aber Theoretische Physik und etwas oversized für die Schule

eigentlich sollte das aber über die Kräfte zu rechnen sein...
Jedoch führt das auf eine Differentialgleichung, die sicherlich NICHT von euch gelöst werden soll.
Wie gesagt keine Zeit und spontan fällt mir kein Weg ein, den man in der 11. Klasse geht.

Zitat

Original von Never2Fast
mein post weiter oben, gugg den mal durch, dir als physik student sollte das in 5 min gelungen zu sein zu sagen ob ich recht hab

wenn du mir meinen Text über die elektronischen Schaltungen bzw Geräte für die LEbensdauermessung von Pionen / Kaonen und Myonen aus Kosmischer Strahlung schreibst.. für ein Protokoll.
Aber bitte auf englisch

es ist scheisse in so nem Forum was nachzuvollziehen, kann man ja net lesen die formeln.

na gut habs mir mal kurz überlegt, bin ja kein unmensch *g* Hab eh kein Bock mehr.

Also die Rechnung da oben stimmen alle nichtso ganz.
Prinzipiell gibts hier 2 Möglichkeiten (hab eben zu kompliziert gedacht).

1.) Kräfte addieren -> Beschleunigung ausrechnen.

Dabei wirkt nur die Gewichtskraft, die sich in die 2 Kräfte aufspaltet:

• Hangabtriebskraft
  
• Normalkraft
  

Die Normalkraft ist die Kraft senkrecht auf die Flöche, normal wird die ignoriert, Hier aber haben wir eine Reibungskraft, wodurch diese ins SPiel kommt.

Es gilt:
alpha : Winkel der Ebene
Wegen Vorzeichen: kommt drauf an wie man das Koordiantensystem und damit g definiert, also einfach in Beträgen rechnen und Vorzeichen richtig hinfuddeln.

• Gewichtskraft:
  F_g = m*g
  
• Hangabtriebskraft:
  F_h = m*g*sin(alpha)
  
• Normalkraft:
  F_N = m*g*cos(alpha)
  
• Reibungskraft
  F_r = f*F_n = f*m*g*cos(alpha)
  

also gesamtkraft
F = m*a = F_r+F_h

daraus bekommst du die (Negative) Beschleunigung
a = g*(f*cos(alpha)+sin(alpha))

Wir wissen nun, wie stark da abgebremst wird, also müssen wir jetzt schauen wie lange das Ding braucht um von v_0 auf null abzubremsen.
es gilt dabei
v(t) = a*t + v_0
da die Beschleunigung negativ ist folgt mit g positiv
t = v_0/a = 2.2 s
allerdings nur ungefähr.
jetzt gilt für die zurückgelegte Strecke
s = -1/2 a*t^2 +v_0*t
eingesetzt ergibt sich
s = 1/2 v_o^2/a = 33m (ungefähr)

umrechnen auf die Höhe:
h = s*sin(alpha) = 5.7m
das ist also schon gewaltig, aber die Reibungskraft ist natürlich auch sehr gering.
Das entspricht ja etwa der Gleitreibung.
Stahl auf Eis hat da etwa 0.01
Stahl auf Stahl trocken 0.06 (geschmiert 0.01)
Holz auf Holz 0.5, nur um sich mal die Größenordnung zu verdeutlichen.
und das ding rutscht mit knapp 44km/H (nach der Bremswegformel aus der Fahrschule bekommt man ja da schon 19m raus ...

Rückweg:
Jetzt haben wir v_0 = 0
s_0 = 0
s = 1/2 *a* t^2
und wir haben die Strecke, sowie Beschleunigung gegeben, diesmal positive Beschleunigung.
Die Zeit bekommen wir daraus, da wir die Endgeschwindigkeit wissen:
t = v/a
also
v = wurzel(2*s*a)
Allerdings muss man heir aufpassen!
Hier wirken nicht beide Kräfte als Gegenbeschleunigung, sondern die Hangabtriebskraft wird beschleunigend und die Reibungskraft wirkt bremsend.
also a = g*(-f*cos(alpha)+sin(alpha))
damit folgt
v = 9m/s
(gerundet)
Die geringere Geschwindigkeit ist logisch, da wir ja Reibung haben und so Geschwindigkeit verloren geht.

2. Weg:
Du kannst über die Energie gehen, aber musst vorsihtig sein.
DIe Reibungsenergie ist nicht konservativ, also wegabhängig.
Dabei gilt:
W_r = F_r * s
Diese Energie geht dir verloren.
Leg das Koordinatensystem so, dass du beim Startpiunkt die Höhe h=0 hast.
Dann Gilt dort: Du hast nur Kinetische Energie
also W_anfang = 1/2*m*v_0^2
Am Ende ist die Geschiwndigkeit null
dann hast du nur potentielle Energie und die Reibungskraft verbtraucht
also
W_ende = m*g*h + f*m*g*cos(alpha)*s
mit h = s*sin(alpha)
bekommste direkt deine Strecke
eben genauso wie oben
s = 1/2*v_0^2 /[g*(sin(alpha)+f*cos(alpha)]

umgedreht gilt dann
du hast am anfang nur potentielle Energie
W_anfang = m*g*h = m*g*s*sin(alpha)

Am Ende nur kinetische Energie + Reibunbsenergie verbraucht
also
W_ende = 1/2*m*v^2 + f*m*g*cos(alpha)*s
wieder gleichsetzen bekommste auch wieder die FOrmel wie oben
v = wurzel[2*s*g*(sin(alpha)-f*cos(alpha)]


Ist natürlich logisch, dass die zwei Wege auf das gleiche Ergebnisse führen müssen.
Der Zweite Weg ist elleganter, aber nicht so leicht verständlich. Vorallem kommt man vielleicht zu dem Trugschluss, das Energieerhaltung gilt, aber dem ist nicht so. Man rechnet nur die Energie aus, durch ein einfaches Modell,
die man zusätzlich verbraucht.

Ich hoffe es war halbwegs verständlich gewesen, aber jetzt gleich muss ich weg, kann also nicht mehr auf nachfragen antworten.

ah sorry ja zu schnell getippt
hab a ausgerechnet und wollte es hinschreiben, und t ersetze ich ja in der formel, kann ja mal passieren, sehr übersichtlich ist das ja hier nicht beim schreiben

also a= 2.2 m/s^2

nene kommt das gleiche raus, muss ja.
da haste dich evtl vertippt oder ich.

Sagen wir es mal so:
DIe Formeln stimmen, bei numerischen Werten kann man sich schonmal vertun

@Bacardicola bitte schön ich hoffe es hat geholfen.