Richtig, Kräfteparallelogramm am Körper: senkrecht nach unten das Gewicht FG, welches "zerfällt" in die Hangabtriebskraft FH (parallel zum Hang; hangabwärts) und die Normalkraft FN (senkrechte gegen den Hang).
Neigungswinkel des Hangs alpha
h Höhe gegenüber Ausgangslage
s Entfernung (auf dem Hang)gegenüber dem Ausgangspunkt
s = h / sin alpha
FG = m g
FH = FG sin alpha = mg sin alpha
FN = FG cos alpha = mg cos alpha
Die (Gleit-)Reibung wirkt jeweils entgegen der Bewegung und ist
FR = f * FN = f m g cos alpha
Bei dem anfänglichen Aufwärtsrutschen wird durch die Reibung Arbeit verrichtet (FR * s), dem Körper Energie entzogen und außerdem Bewegungsenergie (m/2 v²) in Lageenergie (m g h) umgewandelt. Wie weit rutscht er hoch?
1/2 m v1² = m g h + FR * s = m g h + f m g cos alpha * h / sin alpha
h* = v² : [2g * (1 + f / tan alpha)] =ca 12,04 m. Entspricht einem Weg
s* = h* / sin alpha =ca 24,09 m
Problematisch ist, ob er aus dieser zeitweiligen oberen Ruhelage wieder (nach unten) in Bewegung kommt. Er unterliegt jetzt der (uns nicht bekannten) Haftreibung, die größer als die Gleitreibung ist. [Lassen wir es bei f.]
Ist die Hangabtriebskraft dort größer als die Reibung?
FH = m g sin alpha
FR = f m g cos alpha
FH : FR = sin alpha : (f cos alpha) =ca 1,44.
Also klappt es, er beginnt wieder zu rutschen.
Energiesatz (* oben, 2 unten)
m g h* = f m g cos alpha h* / sin alpha + m/2 v2²
v2 = wurzel [ 2 g h* (1 - f / tan alpha)] =ca 8,5 m/s