Kraft und Beschleunigung

LadyEnyce · Gast

Eine Masse M = 1 kg sei reibungslos auf einem Tisch beweglich. Zum Beginn des Experiments sei diese in Ruhe
und auf dem Tisch verankert. An ihr sei ein masseloses Seil befestigt, das über eine masselose Umlenkrolle mit
einer Masse m = 100 g verbunden sei. Die Masse m hänge in der Luft und auf sie wirke die Erdbeschleunigung
g = 9,81m/s^2 . Reibung ist in der gesamten Aufgabe zu vernachlässigen.
a) Mit welcher Beschleunigung setzt sich Masse M in Bewegung, wenn die Verankerung gelöst wird?

Bin ich richtig, wenn ich sage auf die Masse M=1kg wirkt beim loslassen die Kraft F*m=9,81m/s^2*0,1kg=0,981N

also a= 1kg*0,981N=1kg*0,981*(kg*m)/s^2=0,981m/s^2

stimmt das???

Brot · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 374 Wohnort: Dresden

Du solltest dir eine Skizze zeichnen und die Kräfte (Seilkräfte nicht vergessen) antragen. Dann kannst du für jeden Körper eine Kräftegleichung aufstellen. Das so entstandene Gleichungssystem kann man leicht lösen.

Als Orientierungshilfe: ich komme auf einen Wert der ein klein wenig unter 0,9 m/s^2 liegt.

LadyEnyce · Gast

skizze hab ich gemacht.

In y Richtung zieht die Kraft 9,81m/s^2*01kg,oder?
aber was zieht in x-richtung?

Brot · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 374 Wohnort: Dresden

LadyEnyce · Gast

check das leider nicht, aber es ist einfach ne Masse M=1kg, daran ist ein seil in x-richtung befestigt und über eine umlenkrolle zieht ein gewicht von m=0,1kg nach unten.[/img]

Brot · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 374 Wohnort: Dresden

Ohne die Skizze hier hochzuladen geht es vielleicht auch.

Stellen wir uns zuerst den ersten Körper (Masse M), der auf dem Tisch liegt, vor. Wenn wir nur ihn betrachten, wirkt hier nur eine Seilkraft

(das Seil zieht am Körper) in positiver Richtung (ich nehme hier an, dass die positive Richtung zur Rolle zeigt). Nach dem 2ten Newtonschen Gesetz ist die resultierende beschleunigende Kraft (

) also

Kannst du jetzt für den zweiten Körper auch so eine Gleichung aufstellen?

LadyEnyce · Gast

auf den zweiten Körper wirkt die Erdbeschleunigung g=9,81m/s^2
also F=g*m=9,81m/s^2*0,1kg=0,981N

Brot · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 374 Wohnort: Dresden

Ja, das ist aber nicht die einzige Kraft. Der zweite Körper (Masse m) hängt ja auch am Seil. Also wirkt die Seilkraft

hier auch. Wenn ich annehme, dass das System nach unten beschleunigt, wirkt die Schwerkraft

in positiver und die Seilkraft in entgegengesetzter Richtung. Das heißt also:

Jetzt hast du also dieses Gleichungssystem:

Damit ist die Aufgabe physikalisch gelöst. Der Rest ist Mathematik (nach a auflösen).

LadyEnyce · Gast

vielen vielen dank, ich habs verstanden, voll cool smile

also bekomm ich für a=0,8919 m/s^2

LadyEnyce · Gast

zu der Aufgabe gibts noch ne b.

mal soll die kinetische Energie bestimmen, wenn M eine Strecke von x=1m zurücklegt.

E_kin=0,5*M*v^2

wie komm ich denn von Masse und Beschleunigung auf Geschwindigkeit?