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Nachricht |
opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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 opasam Verfasst am: 04. Jul 2013 09:29 Titel: Welche Kräfte wirken bei einem Faden mit Gewichten ? |
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Hallo !
Es geht um folgenden bekannten Aufbau:
Ein Faden, an dessen Enden Gewichte mit m1 = 200 g und m2 = 160 g hängen, ist über eine feste Rolle gelegt. Wenn das 200g-Gewicht G freigegeben wird, dann bewegt es sich mit einer Beschleunigung a abwärts.
Ich habe mir jetzt mal überlegt, die Kräfte einzuzeichnen, was ich in der Skizze getan habe:
Ff: Zugkraft des Fadens
G: Gewichtskraft
Fr: Resultierende Kraft
Stimmt das so ?
Danke !!!!
LG
Zuletzt bearbeitet von opasam am 06. Jul 2013 08:16, insgesamt einmal bearbeitet |
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 04. Jul 2013 10:32 Titel: |
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Die Skizze auf der linken Seite ist korrekt.
Die beiden Darstellungen auf der rechten Seite aber nicht!
Richtig ist hier, dass die Fadenkraft F_f in beiden Fällen
nach oben zeigt und jeweils den gleichen Betrag hat.
Du solltest aber für G besser G_1 und G_2 verwenden, denn
die Gewichstkräfte auf die beiden Massen m_1 und m_2 sind
verschieden. Ich weiß, doofe Frage, aber: Warum ist das so?
Auch für die resultierenden Kräfte auf die Massen m_1 und m_2
verwendest Du besser F_r1 und F_r2, denn ich sehe nicht,
warum die gleich sein sollten.
Was ich nicht verstehe: Warum hast Du für F_f auch jeweils
einen Pfeil nach unten eingezeichnet? Nimm den nach unten
zeigenden Pfeile für F_f mal wieder weg und überdenke die
Richtungen für F_r. Eine ist richtig und eine ist falsch.
Die überarbeitete Skizze kannst du ja hier wieder zeigen
und dann sehen wir weiter!
Gruß von Bruce
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 04. Jul 2013 16:22 Titel: |
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Hallo ! Danke für Deine ausführliche Hilfestellung.
Es ist ja klar, daß die resultierende Kraft Fr1 nach unten zeigen muss und die Fr2 nach oben, aber egal, wie ich es auch mache, ich bekomme die Kraft grafisch nicht richtig zerlegt, daß es mit den Gleichungen (die ja richtig sind) übereinstimmt.
Irgendwie klappt es nicht so, wie z.B. hier:
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/krm-2008-2009/node15.html
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 04. Jul 2013 17:57 Titel: |
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Worauf willst Du hinaus, was ist dein Ziel?
Möchtest Du die Beschleunigungen der Massen m1 und m2 bestimmen
oder die Kräfte halbwegs korrekt in einer Skizze darstellen oder beides?
Deine Skizze ist ja schon ganz gut, Du mußt nur ein paar Korrekturen
durchführen. Oder ist Millimetergenauigkeit bei der Länge der Kraftpfeile
gefragt?
Gruß von Bruce
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 04. Jul 2013 19:28 Titel: |
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Hallo ! Nein, es soll in erster Linie um die korrekte Einzeichnung der Kräfte gehen und diese muss auch nicht milimetergenau sein, weil ich die Zugkraft und Beschleunigung schon berechnet habe (1,74 N und 1,09 m/s^2). 
Ich glaube, daß ich gerade Beträge mit den Kraftvektoren verwechselt habe und deshalb nicht auf dasselbe Ergebnis komme. Vektoren werden ja immer aneinander gehängt, egal, ob entgegengesetzt oder gleichgerichtet.
Das war mein Fehler !
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Systemdynamiker
Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen
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| Systemdynamiker Verfasst am: 05. Jul 2013 10:29 Titel: Kräfte |
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Vektoren graphisch addieren ist die eine Problematik, Kräfte korrekt einzeichnen die andere. Für mich ist es unbegreiflich, dass das, was die Amis können und das, was jeder Maschinen- oder Bauingenieur im Schlaf kann, in deutschsprachigen Physikkursen nicht klappt. An der Semesterendprüfung habe ich eine ähnliche, aber etwas ausführlichere Aufgabe gestellt
http://www.systemphysik.ch/index.php/Aviatik_2012/2
_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer |
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 05. Jul 2013 20:16 Titel: Re: Kräfte |
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| Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben: | Vektoren graphisch addieren ist die eine Problematik, Kräfte korrekt einzeichnen die andere. Für mich ist es unbegreiflich, dass das, was die Amis können und das, was jeder Maschinen- oder Bauingenieur im Schlaf kann, in deutschsprachigen Physikkursen nicht klappt. An der Semesterendprüfung habe ich eine ähnliche, aber etwas ausführlichere Aufgabe gestellt
http://www.systemphysik.ch/index.php/Aviatik_2012/2 |
Hallo Herr Maurer ! Ich verfolge Ihre Videos sehr aufmerksam und ich finde, Sie machen das sehr gut. Leider komme ich im Stoff manchmal noch nicht ganz mit, aber ich bin kein Physiker, sondern mache das, weil ich Freude daran habe.
Ich habe jetzt eine neue Skizze hochgeladen, nun hoffentlich mit dem richtigen Kräftebild.
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
skizze_neu.gif |
| Dateigröße: |
51.44 KB |
| Heruntergeladen: |
751 mal |
Zuletzt bearbeitet von opasam am 06. Jul 2013 10:56, insgesamt einmal bearbeitet |
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 05. Jul 2013 22:26 Titel: |
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Der Fortschritt ist klar erkennbar. Fast alles richtig.
Aber wie bist Du auf die unterstrichenen Gleichungen auf der rechten Seite gekommen 
Die sind falsch, ansonsten sieht es sehr gut aus.
Da hast Du quasi mit dem Hintern das umgeschubst, was Du mit den
Händen aufgebaut hast.
Gruß von Bruce
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 06. Jul 2013 07:57 Titel: |
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Hi ! Danke.
Die unterstrichenen Gleichungen sollten aber stimmen, weil es ja keine Vektoren sind, sondern die Beträge. Was bekommst Du als Ergebnis raus ?
LG
opasam
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 06. Jul 2013 08:40 Titel: |
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Wir können uns sicher darauf einigen, dass die beiden Gewichtskräfte
G1 und G2 die gleiche Richtung haben, oder?
Warum sollten die dann in deinen unterstichenen Gleichungen für die
resultierenden Kräfte mit unterschiedlichen Vorzeichen eingehen?
Allein deswegen denkt sich der Physiker mit geschultem Blick: Hier muß was faul sein!
Was ich raus habe? Das hast Du bald auch selbst heraus gefunden 
Gruß von Bruce
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 06. Jul 2013 09:12 Titel: |
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| Bruce hat Folgendes geschrieben: |
Allein deswegen denkt sich der Physiker mit geschultem Blick: Hier muß was faul sein!
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Ein anderer geschulter Physiker bittet um Aufklärung...
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 06. Jul 2013 09:59 Titel: |
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Folgendes Angebot:
Ff1-G1=-Fr1
Ff2-G2 = Fr2
Bist Du nun zufrieden ? 
Macht ja auch Sinn, denn bei m1 ist die Beschleunigung negativ, bei m2 positiv.
Die Ergebnisse lauten:
Kraft des Fadens: 1,74 N
a = 1,09 m/s^2
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 06. Jul 2013 17:11 Titel: |
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Die Beträge für die Fadenkraft und die resultierende Beschleunigung kann ich nachvollziehen.
Du hast es dir verdient, ich lass dann mal die Katze aus dem Sack. Es gilt für die Beträge:
und
Mit den Vektoren und ihren Beträgen hast Du aber noch deine Schwierigkeiten, oder? Es gilt doch:
Was Du zuletzt hingeschrieben hast bezieht sich auf Vektoren oder Beträge? Vektoren werden üblicherweise fett gesetzt! Aber ich glaube Du meinst das richtige mit deinem Angebot.
Zum Wohle 
Gruß von Bruce
Zuletzt bearbeitet von Bruce am 07. Jul 2013 17:22, insgesamt einmal bearbeitet |
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 06. Jul 2013 17:25 Titel: |
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Danke.
Hiermit meine ich die Beträge:
Das ist doch auch so in Ordnung, oder nicht ?
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 07. Jul 2013 17:28 Titel: |
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O.K. ich habe verstanden was Du mit dem Vorzeichen aussagen willst.
Allerdings stecken im Betrag eines Vektor sowohl die Länge als auch
die Orientierung mit drin. Man muß eine als positiv definieren. Die
entgegengesetzte Richtung wird dann durch einen negativen Betrag
ausgedrückt.
Mal schauen, vielleicht schaue ich mir deine nächste Aufgabe später mal an.
Aber das kann noch dauern, denn heute ist Sonntag und da nehme ich mir frei 
Gruß von Bruce
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 07. Jul 2013 18:25 Titel: |
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Ja, das stimmt natürlich.
Für die Vektoren ergeben sich somit die Gleichungen:
Für die Beträge der Vektoren:
Schönen Abend und hoffentlich bis die Tage. Dann ist auch erstmal Schluss mit der Rechnerei. Ich muss nur noch wissen, ob ich die neue Aufgabe richtig gerechnet habe. Es sollte eigentlich stimmen, denn um die Kraft, die auf die Rolle wirkt, zu berechnen, muss man Herrn Pythagoras bemühen.
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 07. Jul 2013 20:23 Titel: |
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O.K. ich habe mal nachgerechnet. Für die Kraft, die gegen die Umlenkrolle drückt, gilt:
Die 30.8N kann ich damit nachvollziehen.
Gruß von Bruce
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opasam
Anmeldungsdatum: 18.04.2013
Beiträge: 26
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| opasam Verfasst am: 07. Jul 2013 22:37 Titel: |
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Hallo ! Danke für Deine Hilfe. Hat Spass gemacht.
Mir ist noch eine Frage eingefallen aus dem alltäglichen Leben, diesmal aus dem Bereich Akustik. Ich werde sie morgen mal posten.
LG
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