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Alex_2013
Anmeldungsdatum: 09.11.2013
Beiträge: 5
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 Alex_2013 Verfasst am: 09. Nov 2013 14:06 Titel: Fallmaschine von Atwood |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
ich habe twas Probleme bei dem Experiment mit der Fallmaschine von Attwood.
geg. ist m1 = 8,2 kg und m2 =5,7 kg
Wobei die Massen von Seil/ Rolle keine Bedeutung haben.
Es sollen die Beschleunigung der Massen, die Seilkrat und die Kraft auf das Rollenlager berechnet werden. Zudem soll berechnet werden, welche Geschwindigkeit und welche Zeit die masse m2 benötigt umdie Höhe von m1 (welcher sich zum Zeitpunkt t=0 in Ruhe befindet) erreicht hat.
Vielen Dank für eure Hilfe!!!
Viele Grüße
Alex
Meine Ideen:
Tur Beschleunigung der Massen bin ich so vorgegeangen:
1. Berehcnung des zusätzlichen Massestücks:
8,2 - 5,7 = 2,5 kg
Also wird Insgesamt eine M;asse von 13 Kg beschleunigt
Es gilt F = M *a. somit ist die Beschleunigung (2,5 * 9,81) / 13 = 1,89 m/s²
Bei der Kraft auf die Aufhängung bin ich so vorgegangen:
F1 = m2 *g = 55,92 N
F2 = m1 *g = 80,44 N
Die Differenz ist die wirkende Kraft auf die Aufhängung, also F1 = 24,52 N
Nun zur Seilkraft:
Die Seilkraft ist m2 *(a+g), da das Seil die Masse m2 nach oben bewegen muss. Somit ist Fs = 5,7 * (1,89+9,81) ) = 66,69 N
Ist das wsoweit alles in Ordnung?
Beim letzten, also mit der Geschwindigkeit und Zeit um Höhe H zu erreichen, habe ich leider keine Ahnung wie ich hier vorgehen soll. |
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jmd2
Gast
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| jmd2 Verfasst am: 09. Nov 2013 18:34 Titel: Re: Fallmaschine von Atwood |
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Hallo
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
8,2 - 5,7 = 2,5 kg
Also wird Insgesamt eine Masse von 13 Kg beschleunigt
Es gilt F = M *a. somit ist die Beschleunigung (2,5 * 9,81) / 13 = 1,89 m/s²
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13,9kg. Sonst stimmt die Rechnung
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Bei der Kraft auf die Aufhängung bin ich so vorgegangen:
F1 = m2 *g = 55,92 N
F2 = m1 *g = 80,44 N
Die Differenz ist die wirkende Kraft auf die Aufhängung, also F1 = 24,52 N
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Nein. Dazu mußt du die Seilkraft betrachten
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Nun zur Seilkraft:
Die Seilkraft ist m2 *(a+g), da das Seil die Masse m2 nach oben bewegen muss. Somit ist Fs = 5,7 * (1,89+9,81) ) = 66,69 N
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Ja. Oder Fs=8,2kg*(g-a)
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Beim letzten, also mit der Geschwindigkeit und Zeit um Höhe H zu erreichen, habe ich leider keine Ahnung wie ich hier vorgehen soll. |
Da fehlen Angaben
Oder man rechnet mit h (soviel hängt die Masse m2 tiefer als m1)
Möglicherweise so h/2=0,5*a*t^2 |
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Alex_2013
Anmeldungsdatum: 09.11.2013
Beiträge: 5
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| Alex_2013 Verfasst am: 09. Nov 2013 20:07 Titel: |
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Vielen Dank für Deine Antwort!
Bzgl. Kraft auf die Aufhängung:
Meinst Du ich soll die Seilkraft von F2 abziehen?
Also F2-Fs =13,75N
Ich stehe hier wtas auf dem Schlauch.
Bzgl. Geschwindigkeit/ Zeit:
Ich bin hier auch total ratlos, leider habe ich nur diese Angaben.
Kannst Du deine Idee etwas genauer erklären, wie du darauf kommst?
h/2=0,5*a*t^2
Was setze ich hier für t² ein?
Danke!!! |
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jmd2
Gast
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| jmd2 Verfasst am: 10. Nov 2013 10:39 Titel: |
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Hallo
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Bzgl. Kraft auf die Aufhängung:
Meinst Du ich soll die Seilkraft von F2 abziehen?
Also F2-Fs =13,75N
Ich stehe hier wtas auf dem Schlauch.
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Welche Kräfte wirken auf das Lager?
Da ist die Gewichtskraft von m1 reduziert durch die Trägheitskraft
(eine Kraft wirkt nach unten die andere nach oben)
dann die Gewichtskraft von m2 da wird allerdings die Trägheitskraft dazuaddiert (beide wirken ja nach unten)
(Rolle und Seil werden nicht beachtet sonst käme da auch noch einiges dazu)
Jetzt kannst du dir nochmal überlegen was das mit den Seilkräften zu tun hat
Ergebnis 132N (der Kraftvektor zeigt nach oben)
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Bzgl. Geschwindigkeit/ Zeit:
Ich bin hier auch total ratlos, leider habe ich nur diese Angaben.
Kannst Du deine Idee etwas genauer erklären, wie du darauf kommst?
h/2=0,5*a*t^2
Was setze ich hier für t² ein?
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t soll berechnet werden
Allerdings sollte aus meiner Sicht für das h ein Wert gegeben sein
Da keiner geben ist bleibt h eine Variable
Vielleicht gibt es zur Aufgabe eine Zeichnung wo man etwas erkennen kann
Ich dachte, daß m2 etwas tiefer hängt als m1 und die Zeit gesucht ist bis beide auf einer Höhe sind und welche Geschwindigkeit sie dann haben |
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Alex_2013
Anmeldungsdatum: 09.11.2013
Beiträge: 5
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| Alex_2013 Verfasst am: 10. Nov 2013 11:49 Titel: |
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| Zitat: | Welche Kräfte wirken auf das Lager?
Da ist die Gewichtskraft von m1 reduziert durch die Trägheitskraft
(eine Kraft wirkt nach unten die andere nach oben)
dann die Gewichtskraft von m2 da wird allerdings die Trägheitskraft dazuaddiert (beide wirken ja nach unten)
(Rolle und Seil werden nicht beachtet sonst käme da auch noch einiges dazu)
Jetzt kannst du dir nochmal überlegen was das mit den Seilkräften zu tun hat
Ergebnis 132N (der Kraftvektor zeigt nach oben)
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Für m2 hatte ich es ja bereits durch die Seilkraft errechnet: 66,69 N
Bei m1 wäre mit Reduzierung der Trägheitskraft das Ergebnis: F1=5,7kg * 9,81 - 1,89) =45,144 N
Aber wie kommst du auf ein Ergebnis von 132N?
Wirken nicht bei m1 beide Kräfte nach unten, da dies die Masse mit dem größeren Gewicht ist? Die Masse m2, mit dem kleineren Gewicht, wird nach oben befördert, damit wirkt die Gewichtskraft nach unten und die Trägheit nach oben. Irgendwas verstehe ic hheir anscheinend falsch.
| Zitat: | t soll berechnet werden
Allerdings sollte aus meiner Sicht für das h ein Wert gegeben sein
Da keiner geben ist bleibt h eine Variable
Vielleicht gibt es zur Aufgabe eine Zeichnung wo man etwas erkennen kann
Ich dachte, daß m2 etwas tiefer hängt als m1 und die Zeit gesucht ist bis beide auf einer Höhe sind und welche Geschwindigkeit sie dann haben |
Das ist wirklich sehr eigenartig, leider ist in der Skizze auch keine Angabe.
Also m1 hängt zum Zeitpunkt t=0 in der Luft und m2 ist auf dem Boden. Zwsichen m1 und Boden existiert die höhe H. Jetzt gilt es zu berechnen, in welcher Zeit und GEschwindigkeit m2 dieese höhe H erreicht. |
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jmd2
Gast
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| jmd2 Verfasst am: 10. Nov 2013 17:29 Titel: |
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Hallo
Du hast die Beschleunigung falsch berechnet,weil du eine falsche Gesamtmasse genommen hast
Deshalb hatte ich die Masse 13,9kg erwähnt
a=1,76m/s^2
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Für m2 hatte ich es ja bereits durch die Seilkraft errechnet: 66,69 N
Bei m1 wäre mit Reduzierung der Trägheitskraft das Ergebnis: F1=5,7kg *( 9,81 - 1,89) =45,144 N
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m1 ist doch 8,2kg und da nimmt man dann auch F1
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: |
Das ist wirklich sehr eigenartig, leider ist in der Skizze auch keine Angabe.
Also m1 hängt zum Zeitpunkt t=0 in der Luft und m2 ist auf dem Boden. Zwsichen m1 und Boden existiert die höhe H. Jetzt gilt es zu berechnen, in welcher Zeit und GEschwindigkeit m2 dieese höhe H erreicht. |
Dann so
Für a kann man die oben berechnete Beschleunigung einsetzen
H bleibt als Variable stehen |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Nov 2013 17:48 Titel: |
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| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: | | Zwsichen m1 und Boden existiert die höhe H. Jetzt gilt es zu berechnen, in welcher Zeit und GEschwindigkeit m2 dieese höhe H erreicht. |
In der Aufgabenstellung steht aber was anderes:
| Alex_2013 hat Folgendes geschrieben: | Zudem soll berechnet werden, welche Geschwindigkeit und welche Zeit die masse m2 benötigt umdie Höhe von m1 (welcher sich zum Zeitpunkt t=0 in Ruhe befindet) erreicht hat.
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m2 hat dann die Höhe von m1 erreicht, wenn beide Massen auf gleicher Höhe sind, oder etwa nicht? |
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Alex_2013
Anmeldungsdatum: 09.11.2013
Beiträge: 5
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| Alex_2013 Verfasst am: 10. Nov 2013 17:49 Titel: |
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Für das Rollenlager habe ich nun diese Formel entdeckt, mit der ich uach auf dein Ergebnis komme:
Fa = (4* m1 * m2) / (m1 +m2) *g
Ich verstehe aber nicht ganz wieso das funktiert.
EDIT: Habe es kappiert! Danke!
Zuletzt bearbeitet von Alex_2013 am 10. Nov 2013 18:03, insgesamt einmal bearbeitet |
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jmd2
Gast
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| jmd2 Verfasst am: 10. Nov 2013 18:02 Titel: |
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Du mußt hier einfach nur die beiden Seilkrafte berechnen und addieren
(immer bedenken: Masse der Rolle und des Seils bleiben in der Aufgabe unberücksichtigt)
F1=66N; F2=66N
und diese beiden Kräfte ziehen an der Rolle |
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Alex_2013
Anmeldungsdatum: 09.11.2013
Beiträge: 5
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| Alex_2013 Verfasst am: 10. Nov 2013 18:03 Titel: |
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| Zitat: | | m2 hat dann die Höhe von m1 erreicht, wenn beide Massen auf gleicher Höhe sind, oder etwa nicht? |
Exakt. Hast du eine Idee? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Nov 2013 18:12 Titel: |
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Außer der, die jmd2 in seinem ersten Beitrag bereits geäußert hat, keine.
Die Zeit wäre dann allerdings
und nicht
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