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Aufgabenstellung:

Zwischen zwei vertikalen rauen Wänden sind eine Kugel (Gewicht ) und ein Keil (Gewicht ) eingeklemmt. Der Haftungskoeffizient zwischen Kugel und linker Wand bzw. zwischen Keil und rechter Wand ist jeweils durch gegeben. Die schräge Oberfläche des Keils ist glatt. Wie groß muss mindestens sein, damit sich das System im Gleichgewicht befindet?

Durch einen Keil eingeklemmte Kugel zwischen zwei Wänden

Lösungsweg:

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Schneide das Gesammtsystem und die Kugel frei:

Freigeschnittene Kugel und Freischnitt einer Kugel mit Keil

Gleichgewicht an der Kugel:

Gleichgewicht am Gesamtsystem:

Haftbedingung:

Lösung:

Damit das System im Gleichgewicht ist muss gelten: