Mit Flaschenzug die schräge hinauf

Spraygun · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 9 Wohnort: Aberdeen

Meine Frage:
Hi,
Zu folgender Skizze soll die Spannung im Seil berechnet werden.

http://www.abload.de/img/pulleytj90.jpg
Die vorgeworfene Lösung ist 22.75 N

Meine Ideen:
Zuerst einmal habe ich folgende Skizze der Kräfte angefertigt.

http://www.abload.de/img/skizzeikpb.jpg
und nun habe ich mehrere Ansätze verfolgt.In der Tat so viele, dass ich gar nicht weiss wo ich anfangen soll. Aber nichts was ich probiert habe hat der vorgeworfenen Lösung entsprochen.

sollte eigentlich T entsprechen.
Man könnte T noch in die Kräfte parallel und normal zur schräge aufteilen. Und weiter weiss ich leider auch nicht mehr.

K89 · Gast

Am besten die Bewegungsgleichungen aufstellen

Spraygun · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 9 Wohnort: Aberdeen

Hi,
dazu zwei Ansätze.

oder eben doch mit Fg2 in zwei Vektoren zerlegen

Ich bin einfach nur noch am verzweifeln mit dieser Aufgabe und vermutlich auch ein bisschen denkblockiert.

K89 · Gast

Das Problem ist zwar 2 dimensional.Aber man kann ein 1 dimensionales daraus machen.Durch die Laufvariable.Die nennt man am besten auch x.

Sie läuft hier entlang des Seils.Nach rechts unten ist die positive Richtung (am besten)

Jedes Problem wird durch Reibung schwierig.Man muß wissen in welche Richtung sich das Ganze bewegt

Jetzt die beiden Bewegungsgleichungen

Spraygun · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 9 Wohnort: Aberdeen

Zur Bewegung des Systems würde ich sagen, dass der 5 kg Block fällt und den 2kg Block nach oben zieht.

Ich habe mein Koordinatensystem so angelegt, das x entlang der schräge nach rechts hin positiv wird. Habe ich leider auf der Skizze vergessen ...

Was du mit der Laufvariable meinst verstehe ich leider nicht wirklich. Du sagst, dass sie nach rechts unten positiv wird. Lege ich also eine Achse rechtwinklig zur Schräge an?

Steel93 · Anmeldungsdatum: 30.03.2009 Beiträge: 166

Hey Spraygun,

also, du solltest wie folgt vorgehen (so hab ich's mal gemacht und bin aufs Richtige gekommen):

1.) Überlege dir, welche Beschleunigung diese beiden Klötze haben. Sie müsssen ja dieselbe haben. Mit F=m*a kommst du so eigentlich schnell zu einer Beschleunigung. Du musst für F die resultierende Kraft ansetzen, die sozusagen übrigbleibt (rechts zieht was und links zieht was, aber halt auf der einen Seite stärker) und für m logischerweise dann auch die gesamte Masse, mA +mB.

2.) Jetzt kannst du dir Gedanken darüber machen, was deine Seilkraft überhaupt macht:
Sie beschleunigt Körper A mit der Beschleunigung a. Dabei muss die Seilkraft sozusagen als Resultierende an Körper A angreifen, d.h. du musst auch hier noch einmal Hangabtriebskraft und Reibkraft von A beachten.

So habe ich es jedenfalls gemacht ... weiß nicht, ob das auch einfacher geht!

Mfg,
Steel93

K89 · Gast

Die Laufkoordinate ist hier identisch mit dem Seil

Eine Bewegungsgleichung schreibe ich mal auf

Masse rechts.T zeigt nach oben in die negative Richtung

Flennic · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 16

Ich bin mir jetzt nicht mehr ganz sicher, aber ich glaube du musst erstmal die beiden entgegengesetzen Kräfte ausrechnen:

1) Die Kraft, die der Block (5kg) am Seil zieht:

2) Dem gegenüber hast du die Hangabtriebskraft

.
Diese berechnet sich aus der Gewichtskraft

und dem Winkel

(nenn ihn wie du willst).

3) Ich bin mir spätestens ab jetzt recht unsicher, ich glaube das

gibt hier irgentwie die Reibung oder so an, aber da bin ich leider komplett aufgeschmissen. Da müsste dir dann wer anderes helfen.

4) Wenn du die beiden Kräft hast, kannst du sagen (Reibung hier mal ignoriert):

mein Ergebnis liegt etwas über der Lösung, mit der Reibung geht von meinem Ergebnis nochmal etwas ab, könnte also hinhauen, aber da kann ich dir keine Gewähr geben, ich bin mir da selbst recht unsicher... vielleicht findet sich ja noch wer, der dass genau kann, zur Not musst du es nachlesen, das mit der Reibung, dass selbe, was ich jetzt auch tun müsste.

Wie du das jetzt in die Spannung umrechnest, musst du mal schaun, das mit dem T verwirrt mich, da kenne ich mich nicht aus. Spannung is ja N/mm², also könntest du ja jetzt den Querschnitt des Seils ausrechnen und darauf die Kraft beziehen.

Aber wenn ich ehrlich bin: Ich glaube irgentwie, dass mein Ansatz falsch ist.

Mich wundert es, dass nach einer Spannung gefragt ist, die Lösung aber eine Kraft ist...

____

Edit: hab evtl. nen Ansatz, gib mir nochn Moment.

Reibunsgkraft:

Ergibt für

Ich habe jetzt deinen Ansatz der Reibung genommen, ob der richtig ist, weiss ich so jetzt nicht, die Zwischenrechnung habe ich auch weggelassen, ist einfach vom Ergebnis nochmal die Reibungskraft abgezogen.

Aber anscheinend stimmt mein Ergebnis immernoch nicht so ganz...

Mit freundlichen Grüßen
Flennic

Spraygun · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 9 Wohnort: Aberdeen

Wow,

Danke Steel 93. Wenn ich dir nun sagen würde wie lange ich an diesem Problem verzweifelt bin...

Spraygun · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 9 Wohnort: Aberdeen

Hi flennic,

ganz so einfach war es leider nicht. Es hat sich herausgestellt das der Weg über die Beschleunigung der richtige war.

Die Reibung errechnet sich aus der Kraft Normal zur Schräge und dem Reibungskoeffizienten(wenn man ihn denn so nennt)

In diesem Falle

Die Reibung ist eine Kraft die immer entgegen der Beschleunigung geht.
(Glücklich auch mal etwas erklären zu können) smile

Spannung könnte ein Fehler meinerseits sein... Habe die Aufgabe aus dem englischen Übersetzt, in der es um "Tension" geht.

-Spraygun

Flennic · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 16

Siehe vorheriger Post: Edit: =)

Spraygun · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 9 Wohnort: Aberdeen

Wie Steel93 gesagt hat,

Mit der Kraft die du ausgerechnet hast die Beschleunigung des Gesamtsystems ausrechnen, also F=ma. Wobei dabei die Gesamtmasse des Systems zu berücksichtigen ist, also mA+mB.

Diese Beschleunigung kannst du dann auf den Block A anwenden. Dabei eben nicht vergessen Hangabtriebskraft und Reibung mit in Betracht zu ziehen. Die resultierende Kraft ist dann die Zugkraft im Seil.