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Zugkraft berechnen
 
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santa claus



Anmeldungsdatum: 01.03.2008
Beiträge: 8
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Beitrag santa claus Verfasst am: 26. Aug 2009 17:42    Titel: Zugkraft berechnen Antworten mit Zitat

Hallo alle mit einander !
Habe leider ein Problem mit einer Aufgabe ! -.-

hier die Aufgabenstellung :
Ein Körper von m1 = 2kg bewegt sich reibungsfrei auf einer waagrechten Ebene glecihmäßig beschleunigt. Die beschleunigende Kraft wird durch die Gewichtskraft von der Masse m2 = 0,5 kg hervorgerufen. Zu bestimmen ist die Zugkraft Fz in der gewichtslos angenommenen Schnur

so meine Frage hier muss das Gewicht von m1 also 2kg mit einberechnet werden und wenn ja wie ?
und zieht der andere Körper(m2) dann mit 4,905 (m * g also 0,5 kg * 9,81 Erdbeschleunigung ) ?

Danke schonmal im vorraus !^^



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VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 2832
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Beitrag VeryApe Verfasst am: 26. Aug 2009 23:55    Titel: Antworten mit Zitat

Folgende Fragen solltest du dir stellen.

1) Wenn die Masse m2 nach unten beschleunigt mit einer Beschleunigung a.

Mit welcher Beschleunigung muß dann die Masse m1 horizontal nach rücken, wenn sie wie im Bild am Seil befestigt ist?

2) Wenn beide Massen beschleunigen muß dazu für jede masse die trägheitskraft dieser aus m*a aufgebracht werden.
wer liefert die antreibende Kraft? und wie spaltet sie sich auf?

3) Denkhilfe betrachte das ganze als Gleichgewichtsfall und trag einfach die Trägheitskräfte ein. ich hoffe du hattest wenigstens ein bisschen Mechanik.
santa claus



Anmeldungsdatum: 01.03.2008
Beiträge: 8
Wohnort: Bochum

Beitrag santa claus Verfasst am: 27. Aug 2009 14:30    Titel: Antworten mit Zitat

die Trägheitskraft wirkt einmal auf m2 nach oben und einmal auf m1 nach links oder ?
dann muss also das gewicht von m2 gegen die Trägheitskräfte von beiden Körpern "ankäpfen" ?
also m1*a + m2*a = F(Trägheit)
aber wie komm ich von dort auf Fz ?
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 2832
Wohnort: Austria - Wiener Neustadt

Beitrag VeryApe Verfasst am: 27. Aug 2009 21:41    Titel: Antworten mit Zitat

santa claus: ....
die Trägheitskraft wirkt einmal auf m2 nach oben und einmal auf m1 nach links oder ?
dann muss also das gewicht von m2 gegen die Trägheitskräfte von beiden Körpern "ankämpfen" ?

richtig

aber wie komm ich von dort auf Fz ?

Frage warum bewegt sich überhaupt der Körper m1=?

weil das Seil auf ihn eine Kraft ausübt oder ? oder besser gesagt eine Kraft zu ihm überträgt.

was passiert wenn du auf einen Körper eine Kraft ausübst, natürlich eine Beschleunigung die mit der Masse multipliziert genau diese Kraft ergibt die du auf ihn ausübst.
Die Trägheitskraft wirkt dabei gegen deine Kraft betragsgleich. Gleichgewicht keine weitere Beschleunigung.

woran erkennst du also die Seilkraft?
santa claus



Anmeldungsdatum: 01.03.2008
Beiträge: 8
Wohnort: Bochum

Beitrag santa claus Verfasst am: 28. Aug 2009 12:08    Titel: Antworten mit Zitat

mhh.. ich versteh das jetzt nich so !
wie sieht dieses gleichgewicht aus ?
HAW_thommi



Anmeldungsdatum: 23.08.2009
Beiträge: 7
Wohnort: Hamburg

Beitrag HAW_thommi Verfasst am: 28. Aug 2009 13:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
ich würd das mit der kinematischen Kopplung lösen, hattest du sowas schonmal?

Freischneiden der Massen, kinematische Kopplung aufstellen, Kräftebilanzen machen und dann nur noch umstellen und gegenseitig einsetzen...

Also für die Kräftebilanzen würde das meiner meinung nach folgendes ergeben:



Kinematische Kopplung: s1=s2 --> v1=v2 --> a1=a2

und jetzt müsstest du nur noch die Beschleunigung ausrechnen und kannst daraus die Seilkraft(S) ermitteln.

Ich weiß leider nicht wie man hier so tolle Zeichnungen machst wie du, ansonsten würd ich dir mal die freigeschnittenen Massen mal zeigen. grübelnd

Konnte ich dir weiterhelfen?
santa claus



Anmeldungsdatum: 01.03.2008
Beiträge: 8
Wohnort: Bochum

Beitrag santa claus Verfasst am: 28. Aug 2009 13:07    Titel: Antworten mit Zitat

kinematische kopplung höre ich zum ersten mal !^^
sorry !
die Zeichnung ist mit Paint gemacht Big Laugh
HAW_thommi



Anmeldungsdatum: 23.08.2009
Beiträge: 7
Wohnort: Hamburg

Beitrag HAW_thommi Verfasst am: 28. Aug 2009 13:29    Titel: Antworten mit Zitat

ah paint also... sehr hübsch geworden Big Laugh

hmm denn versuch ich mal die kopplung irgendwie umzudenken.
Ich hoffe ich erzähl dir jetzt hier nix falsches.

Also:

Trägheitskraft ist ja schon gefallen, ich kenn das glaub ich als d´Alambertsche Hilfskraft.
Die werden ja entgegen der Bewegungsrichtung eingetragen, sprich
F1(h)=m1*a1
F2(h)=m2*a2

Dann wissen wir noch, dass die Massen nicht mehrfach umgelenkt werden (wie beim Flaschenzug), d.h. es müsste a1=a2 sein, weil sich das seil ja sonst dehnen oder schlaff werden würde.

Somit muss ja dann auch die Seilkraft an beiden Massen gleich sein (S1=S2).

Das heißt ich hätte folgende Kräfte an den Massen:

F1=0= S1-m1*a1 (minus da gegen die Bewegungsrichtung)
F2=0= m2*g - m2*a2 - S2 (dito) (und ausserdem zieht die Erdebeschleunigung die Masse2 ja nach unten in Bewegungsrichtung --> m2*g)

Jetzt wissen wir: S1=S2=S und a1=a2=a

Umstellen der ersten Gleichung nach S:

s(1)=m*a

einsetzen in die zweite Gleichung ergibt:

0=m2*g-m2*a-m1*a

daraus kannst du a berechnen und damit dann S berechnen.
Hilfreich?

An alle anderen: bin gerne für Kritik oder Verbesserungen offen. Lehrer

Hoffe trotzdem das ich bis hierhin richtig bin.
santa claus



Anmeldungsdatum: 01.03.2008
Beiträge: 8
Wohnort: Bochum

Beitrag santa claus Verfasst am: 31. Aug 2009 23:01    Titel: Antworten mit Zitat

Okkkeeee ich habe schon einiges verstanden aber noch nicht alles !
wieso soll (F2=0= m2*g - m2*a - m1*a) Null ergeben ich dachte das ding bewegt sich doch Hmm.. und wenn ich das mal nach a umstelle komme ich auf
a = m2*g/(m2-m1) und das ergibt 13,08 stimmt das ?
für das endergebnis nehme ich das doch dann mit 0,5 mal oder ?
danke für die hilfe ! ^^
HAW_thommi



Anmeldungsdatum: 23.08.2009
Beiträge: 7
Wohnort: Hamburg

Beitrag HAW_thommi Verfasst am: 02. Sep 2009 12:12    Titel: Antworten mit Zitat

hey, sorry war die tage nicht mehr online.

Zur ersten Frage:

Das nennt sich quasistatisches Gleichgewicht, daher die d´Alambertsche Hilfskraft, die du entgegen der Bewegungsrichtung einträgst.


Es handelt sich bei F1 und F2 um Summen verschiedener Kräfte.
Kräfte in Bewegungsrichtung = positiv
Kräfte entgegen Bewegungsrichtung = negativ

Also ist es eigentlich:



2.:

Wenn du die Gleichung nach a umstellst, Klammerst du ersteinmal a aus

dann haben wir ja schon die erste Gleichung nach s umgestellt:

und somit hast du die Seilkraft.


Hab hier mal was gefunden, wo das Freischneiden und die Hilfskraft beschrieben werden, auf der dritten Seite.

http://files.hanser.de/hanser/docs/20061006_261615251-38_3-446-40711-1_Leseprobe.pdf

Gruß Thomas
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4521
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 08. März 2010 07:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

ich würde erstmal die Beschleunigung berechnen, mit der die Masse m1 beschleunigt wird.



So, damit berechnest du die Beschleunigung, mit der die Masse m1 nach rechts beschleunigt wird.

_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. März 2010 11:54    Titel: Antworten mit Zitat

planck1885 hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

ich würde erstmal die Beschleunigung berechnen, mit der die Masse m1 beschleunigt wird.



So, damit berechnest du die Beschleunigung, mit der die Masse m1 nach rechts beschleunigt wird.


Ich bin einverstanden, dass dieser Weg der einfachste und klarste sein kann: Denn wenn man die Beschleunigung kennt, dann kann man daraus leicht ausrechnen, mit welcher Kraft das Seil an diesem Körper zieht. Und das ist dann natürlich gerade die gesuchte Kraft im Seil. smile
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