Schiefe Ebene - Kräfte berechnen

Rechner für die Kräfte bei einer schiefen Ebene ohne Reibung. Die Einheit für die Kräfte ist im Allgemeinen Newton oder davon abgeleitet. Die Normalkomponente der Gewichtskraft hat den gleichen Betrag wie die Normalkraft, zeigt aber in die andere Richtung. Die Hangabtriebskraft ist der Sinus des Neigungswinkels der schiefen Ebene multipliziert mit der Gewichtskraft. Die Normalkomponente der Gewichtskraft berechnet sich nach der analogen Formel mit dem Kosinus statt dem Sinus. Hangabtriebskraft und Normalkomponente der Gewichtskraft stehen also senkrecht aufeinander und ergeben in der Kräfteaddition wieder die Gewichtskraft.

FH = FG * sin(α) FGN = FG * cos(α)

Bitte Winkel in Grad und eine Kraft angeben, die anderen beiden Kräfte werden berechnet. Hier kann man Winkelmaße umrechnen.

Eine schiefe Ebene ist eine ebene Fläche, welche geneigt ist. Ohne Reibung rutschen Gegenstände mit einer nach unten gerichteten Schwerkraft auf ihr herunter. Je stärker die Neigung ist, desto stärker wird die Hangabtriebskraft, mit dem Resultat, dass die Dinge schneller rutschen. Würde man eine Kugel auf die schiefe Ebene ohne Reibung setzen, dann würde diese nicht rollen, sondern auch hinunter rutschen. Wenn es eine Reibung gibt wird alles viel komplizierter und es muss zunächst die Haftreibung überwunden werden, bevor sich etwas in Bewegung setzt. Dabei können Gegenstände, je nach Form, auch ins Rollen kommen.
Die schiefe Ebene ist ein uraltes Hilfsmittel um Höhenunterschiede zu überwinden. Mit Hilfe von Rampen, welche einer schiefen Ebene entsprechen, lassen sich schwere Steine in die Höhe bringen und damit große Bauwerke errichten. Galileo Galilei entdeckte die Fallgesetze nicht im freien Fall, sondern auf der schiefen Ebene, auf der sich auf Grund der geringeren Geschwindigkeit besser messen lässt. Bei dieser Beobachtung verschiedener Geschwindigkeiten für unterschiedliche Strecken ist die Reibung egal, da sie sich im Vergleich heraus kürzt.