Wie wirkt sich die Masse auf die Geschwindigkeit an einer Steigung aus?

Die Masse eines Objekts beeinflusst seine Geschwindigkeit entlang einer schiefen Ebene nicht, vorausgesetzt, dass die Masse des Objekts es nicht vollständig daran hindert, sich zu bewegen. Nur die Schwerkraft, der Neigungswinkel und der Reibungskoeffizient beeinflusst die Geschwindigkeit des Objekts.

Ein Freikörperdiagramm der Situation bestätigt diese Schlussfolgerung. Nach den Newtonschen Gesetzen ist die Summe der Kräfte in y-Richtung gleich Null, da das Objekt nicht durch die Ebene fällt. Die Normalkraft ist gleich dem Produkt aus der Masse des Objekts, der Erdbeschleunigung und dem Kosinus des Neigungswinkels.

Die Summe der Kräfte in x-Richtung ist gleich der Differenz des Produkts aus der Masse des Objekts, der Erdbeschleunigung und dem Sinus des Neigungswinkels mit dem Produkt des Gleitreibungskoeffizienten, dem Masse des Objekts, die Erdbeschleunigung und der Kosinus des Neigungswinkels. Diese Differenz ist gleich dem Produkt der Masse des Objekts mit seiner Beschleunigung.

Die Masse des Objekts hat keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit, da sie aus jedem Term herausgeteilt wird.