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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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 Arash Verfasst am: 12. Aug 2010 17:10 Titel: 3 Übungsaufgaben zur Reibung (dringende Hilfe benötigt) |
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ein schönes Hallo an alle hier im Forum,
also unser Physiklehrer hat uns verschiedene Übungsaufgaben über die Sommerferien gegeben die man Freiwillig machen kann. das Proble ist nur das ich dort seit 4 Tagen nicht durchblicke und ich habe bisher weder meine Aufzeichnungen noch die Bücher verstanden und zu einigen Thmeen habe ich nicht mal ansatzweise ein Ähnliches beispiel gefunden ich hoffe Ihr könnt mir da weiterhelfen.
Bitte beachtet das Attachement für den vollständigen Übungsbogen mit den Aufgaben bei denen auch vollständige Skizzen vorhanden sind.
Aufgabe 2.)
2 Massen sind mit einem Seil miteinander verbunden m1=1Kg m2=1Kg
m1 befindet sich auf einer Ebene und m2 befindet hängt frei in der Luft.
Aufgabe Lautet nun: Ich soll überprüfen ob sich die Anordnung in Bewegung setzt oder nicht und wenn ja soll ich die beschleunigung errechnen. Mir wurden 2 reibwerte gegeben. der erste lautet 0,6 und der zweite lautet 0,5.
Aufgabe 3)
2 Wagen sind auf 2 Schiefen ebenen miteinander verbunden. Reibung beträgt 0,15. Beide Waagen wiegen 100 Kg.
Die erste Schiefe Ebene hat einen Winkel von 20° und die zweite einen Winkel von 40°!
Nun soll die beschleunigung errechnet werden sowie die geschwindigkeit nach 10 sekunden.
Aufgabe 5:
2 massen (m1,2=1Kg) sind über ein Seil miteinander verbunden. m1 befindet sich auf einer Schiefen Ebene mit 45° Winkel und m2 ist Frei in der Luft hängend.
Nun soll ermittelt werden ob sich die Anordnung in bewegung setzt oder nicht und wenn ja dann soll die Beschleunigung ermittelt werden. Es wurden 2 Reibwerte für 2 verschiedene Fälle gegeben.
Einmal 0,4 und einmal 0,2
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
43.66 KB |
| Angeschaut: |
13933 mal |
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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| Arash Verfasst am: 13. Aug 2010 20:25 Titel: |
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kann mir wirklich niemand helfen? Das ist wirklich wichtig ich brauche wenigstens einen Lösungsansatz um wenigstens ein bisschen weiter kommen zu können
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 13. Aug 2010 22:30 Titel: |
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| Arash hat Folgendes geschrieben: | | kann mir wirklich niemand helfen? Das ist wirklich wichtig ich brauche wenigstens einen Lösungsansatz um wenigstens ein bisschen weiter kommen zu können |
nicht so ungeduldig.
Teile dir die Aufgaben ausreichend kleinschrittig ein.
2) Aufgabe:
1. Teil
Bestimme die Kraft die nach unten zieht.
Bestimme die Kraft auf Grund der Haftreibung (größerer Reibungskoeffizient multipliziert mit der Gewichtskraft).
Entscheide, ob sich das Ding bewegt.
2. Teil
Berechne Die Gesamtkraft durch Superposition (Richtung beachten) der Gewichtskraft, die nach unten zieht und der Kraft auf Grund der Reibung.
Daraus kriegst du mit Newton 2 die Beschleunigung.
3)Aufgabe:
Ebenso, nur muss mit einer schiefen ebene gerechnet werden und du musst die Gewichtskräfte beider massen mitnehmen.
5)Aufgabe:
Aus Aufgabe 3 und 2 zusammengesetztes System sollte dann auch kein Problem mehr sein.
Überleg dir auch, wann du Trägheitskräfte berücksichtigen musst.
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fuss
Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519
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| fuss Verfasst am: 13. Aug 2010 22:34 Titel: |
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Hallo,
also bei den Aufgaben wird die Richtung der Kraft über eine Rolle umgelenkt.
Die Beschleunigung (und damit die Geschwindigkeit nach 10sec) erhältst du über das Gesetz F=m*a (sieht in deinen Aufzeichnungen so aus, als hättest du das ja schon erkannt).
Zur Reibung ist wichtig, dass die Reibungskraft F_R der Bewegung entgegenwirkt. F_R= Reibungskoeffizient (z.B. 0,5) mal Normalkraft. Die Normalkraft wirkt senkrecht auf die Unterlage, und ist je nach Neigung der Ebene unterschiedlich groß.
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 14. Aug 2010 21:25 Titel: |
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zu Aufgabe 2:
Deine Lösung wird nicht richtig dargestellt.
Wenn die Gewichtskraft größer als Trägheit und Reibung ist, gibt es eine Beschleunigung.
Nach dem Bild sieht mir das eher so aus, als ob nur eine Masse rutscht. Beide sind durch das Seil verbunden, auf das eine gewisse Kraft wirkt (Trägheitskraft). Das Seil wird dadurch gespannt. Die Beschleunigungen beider Massen sind gleich groß, sofern man davon ausgehen kann, dass die Seillänge etwa konstant ist.
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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| Arash Verfasst am: 14. Aug 2010 22:01 Titel: |
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| Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | zu Aufgabe 2:
Deine Lösung wird nicht richtig dargestellt.
Wenn die Gewichtskraft größer als Trägheit und Reibung ist, gibt es eine Beschleunigung.
Nach dem Bild sieht mir das eher so aus, als ob nur eine Masse rutscht. Beide sind durch das Seil verbunden, auf das eine gewisse Kraft wirkt (Trägheitskraft). Das Seil wird dadurch gespannt. Die Beschleunigungen beider Massen sind gleich groß, sofern man davon ausgehen kann, dass die Seillänge etwa konstant ist. |
hmm also habe ich die Trägheitskräfte nicht mit einbezogen?
aber ich verstehe nicht also muss ich nochmal m*a rechnen oder wie ist das genau? und das ergebnis dann mit den anderen verrechnen?
Ich komme da wirklich nicht weiter.
Kannst du mir vielleicht irgend ein rechenbeispiel nennen? der ich versuche es einfach nochmal und lade zu morgen nochmal so ein Bild hoch. ich hoffe das ich es dann richtig habe.
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 14. Aug 2010 22:30 Titel: |
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| Arash hat Folgendes geschrieben: | | [...]hmm also habe ich die Trägheitskräfte nicht mit einbezogen?[...] |
Das kann dir leider keiner sagen, bevor er deine Lösung gesehen hast.
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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| Arash Verfasst am: 14. Aug 2010 22:39 Titel: |
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| Chillosaurus hat Folgendes geschrieben: | | Arash hat Folgendes geschrieben: | | [...]hmm also habe ich die Trägheitskräfte nicht mit einbezogen?[...] |
Das kann dir leider keiner sagen, bevor er deine Lösung gesehen hast. |
Ich meine im bezug auch das Attache.
Ich verstehe nicht was ich da genau machen soll oder ist die Lösung richtig??
Achst und noch eine Frage:
Wenn ich die Trägheitskraft habe muss doch schoneine Beschleunigung vorhanden sein oder?
ich meine ich brache doch "a" um FT rauszufinden. 
Kannst du mir vielleicht eine Lösung geben ich komme da wirklich nicht weiter.
Also weniststens eine Musterlösung oder sowas ich bin echt verzweifelt
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 15. Aug 2010 01:14 Titel: |
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Kannsd du ein statisches Gleichgewicht aufstellen? wenn ja.
Dann kannsd du auch ein dynamisches Gleichgewicht aufstellen der Unterschied in der Betrachtung ist eine Widerstandskraft gegen die Beschleunigung von m*a. (wirkt also gegen die Beschleunigungsrichtung)
Zu den äußeren Kräften wirkt noch eine innerliche Trägheitskraft gegen die Resultierende.
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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| Arash Verfasst am: 15. Aug 2010 01:36 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | Kannsd du ein statisches Gleichgewicht aufstellen? wenn ja.
Dann kannsd du auch ein dynamisches Gleichgewicht aufstellen der Unterschied in der Betrachtung ist eine Widerstandskraft gegen die Beschleunigung von m*a. (wirkt also gegen die Beschleunigungsrichtung)
Zu den äußeren Kräften wirkt noch eine innerliche Trägheitskraft gegen die Resultierende. |
hmm kann ich die Trägheitskräfte nicht weglassen also ohne rechnen ich hab mich heute abend die ganze zeit abgeackert und konnte alle lösen ich bin auch auf die vorgegebenen lösungen gekommen ohne Trägheitskräfte weil ich hab gehört die lösen sich in der endgleichung irgendwie auch auf die irritieren mich jezt völlig 
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fuss
Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519
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| fuss Verfasst am: 15. Aug 2010 01:50 Titel: |
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du hast das doch in deiner Lösung von dem hochgeladenen Bild schon berücksichtigt.
Ohne Seil würde die Masse auf der steileren Ebene rutschen, und mit Seil (über Rolle) wird zusätzlich die andere Masse auf der flacheren Ebene hochgezogen, was gleichzeitig die Beschleunigung der nach unten rutschenden Masse hemmt.
Deshalb muss man ja die Hangabtriebskraft+Reibungskraft des anderen Körpers von der des nach unten rutschenden Körpers abziehen, um dann über F=m*a die resultierende Beschleunigung zu erhalten, und das hast du getan so weit ich das sehe?
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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| Arash Verfasst am: 15. Aug 2010 02:00 Titel: |
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| fuss hat Folgendes geschrieben: | du hast das doch in deiner Lösung von dem hochgeladenen Bild schon berücksichtigt.
Ohne Seil würde die Masse auf der steileren Ebene rutschen, und mit Seil (über Rolle) wird zusätzlich die andere Masse auf der flacheren Ebene hochgezogen, was gleichzeitig die Beschleunigung der nach unten rutschenden Masse hemmt.
Deshalb muss man ja die Hangabtriebskraft+Reibungskraft des anderen Körpers von der des nach unten rutschenden Körpers abziehen, um dann über F=m*a die resultierende Beschleunigung zu erhalten, und das hast du getan so weit ich das sehe? |
Aber ich hatte noch einen Fehler gemacht den ich jezt bemerkt habe ich glaub das war bei F=m*a
dieses "m" ist ja eigentlich m= m1 + m2
das bedeutet ich müsste bei der beschleunigung durch 2 kg teilen und nicht durch 1. liege ich da richtig?
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fuss
Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519
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| fuss Verfasst am: 15. Aug 2010 19:58 Titel: |
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| Zitat: | | dieses "m" ist ja eigentlich m= m1 + m2 |
also ich beziehe mich jetzt mal auf die Aufgabe mit der geneigten Ebene, weil von der anderen wird deine Rechnung nicht angezeigt.
Die Masse auf der flacheren Ebene (ich nenns mal m1) hat eine Hangabtriebskraft, die eine Kraft auf die Masse auf der steileren Ebene (m2) entgegengesetzt ihrer Bewegung ausübt. Da ja die Masse der steileren Ebene nach unten rutscht, m1 aber auch nach unten rutschen will (dies ist ja die Hangabtriebskraft von m1, die aber wegen der kleinen Neigung geringer als die von m2 ist).
Zusätzlich wirkt noch die Reibungskraft von m1 entgegen der Beschleunigung von m2, da m2 beim runterrutschen m1 mit nach oben zieht.
Wenn du das beides also von der Hangabtriebskraft von m2 abziehst, und zusätzlich die Eigenreibung von m2 berücksichtigst, waren das alle Kräfte, die die Beschleunigung (als Folge der Hangabtriebskraft) von m2 behindern. Nun kannst du bei F=m*a, wenn du die Beschleunigung von m2 rauskriegen willst, auch einfach nur m2 einsetzen, weil du hast ja die entgegengesetzte Kraft von m1 schon mit abgezogen. Also wäre es zu viel des Guten, wenn du für "m" "(m1+m2)" einsetzen würdest.
Das Prinzip ist bei den anderen Aufgaben dann auch so.
Zuletzt bearbeitet von fuss am 15. Aug 2010 20:56, insgesamt einmal bearbeitet |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 15. Aug 2010 20:47 Titel: |
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Hallo,
ich hab da erstmal ne Frage zu der ersten Aufgabe und zwar soll doch m_2=1kg und m_1=2kg sein, oder?
_________________
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) |
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fuss
Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519
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| fuss Verfasst am: 15. Aug 2010 20:56 Titel: |
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nee, bei der eingescannten Aufgabe steht auch m1=m2=1kg.
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 15. Aug 2010 23:55 Titel: |
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Preisfrage welche Kraft wirkt in den Umlenkrollen (Beispiele) unter welchen Winkel. Spätestens hier wünsche ich viel spass ohne Trägheitskräfte 
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 16. Aug 2010 11:05 Titel: |
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| Chill hat Folgendes geschrieben: |
Wenn die Gewichtskraft größer als Trägheit und Reibung ist, gibt es eine Beschleunigung.
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 16. Aug 2010 12:00 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | Chill hat Folgendes geschrieben: |
Wenn die Gewichtskraft größer als Trägheit und Reibung ist, gibt es eine Beschleunigung.
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? |
Ja, kratzt dich zu recht: Die Trägheit wirkt ja nur, wenn eine Beschleunigung vorhanden ist und stellt die zur Beschleunigung nötige Kraft dar.
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 16. Aug 2010 15:14 Titel: |
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| fuss hat Folgendes geschrieben: |
Nun kannst du bei F=m*a, wenn du die Beschleunigung von m2 rauskriegen willst, auch einfach nur m2 einsetzen, weil du hast ja die entgegengesetzte Kraft von m1 schon mit abgezogen. Also wäre es zu viel des Guten, wenn du für "m" "(m1+m2)" einsetzen würdest.
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???
bist dir du dir da sicher? Die entgegengesetze Kraft von m1 ist die hangantriebskraft, wenn diese aufgehoben ist ist die Beschleunigung von m1 null. damit aber m1 beschleunigt muß m2 ebenfalls mit auf m1 eine Kraft von m1*a erzeugen.
Du mußt also zwangsläufig m1+m2 berücksichtigen.
Wenns jemand interessiert nehm ich mir Zeit und zeig das mit Trägheitskräften
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fuss
Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519
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| fuss Verfasst am: 16. Aug 2010 15:55 Titel: |
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hm also habe ich mich da total verzettelt?? wenn ja sorry für die Verwirrung.
Was sicher ist, ist dass beide Massen die gleiche beobachtbare Beschleunigung erfahren müssen. Und da die Differenz der Kräfte m2 nach unten beschleunigt, muss sie gleichzeitig m1 nach oben beschleunigen, sodass die Kraft "aufgeteilt" wird. Hier lag wohl mein Denkfehler.
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 16. Aug 2010 16:04 Titel: |
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Also wenn man da eine Skizze macht mit Einführung der Dalembert Trägheitskraft, das ist übrigens überhaupt nicht schwer. dann gibts keine verzettelung. Alles ist schön statisch begreifbar und einöeuchtend.
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Arash
Anmeldungsdatum: 12.08.2010
Beiträge: 8
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| Arash Verfasst am: 16. Aug 2010 19:19 Titel: |
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| planck1885 hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
ich hab da erstmal ne Frage zu der ersten Aufgabe und zwar soll doch m_2=1kg und m_1=2kg sein, oder? |
keine ahnung ich glaub beide sind 1 kg. Aber ich krieg für beide Reibungen eine beschleunigung raus. für 0,6 sind es 2m/s² und für die Reibung 0,5 sind es 2,5m/s².
Und nochmal vielen dank an euch die mir geholfen habt das war wirklich klasse.
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 16. Aug 2010 22:30 Titel: |
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[quote="Arash"] | planck1885 hat Folgendes geschrieben: | | [...]Aber ich krieg für beide Reibungen eine beschleunigung raus. für 0,6 sind es 2m/s² und für die Reibung 0,5 sind es 2,5m/s².[..] |
Da spricht auch nichts gegen. Auch mit der Haftreibung kannst du eine Beschleunigung rauskriegen. Aber das ganze hat keine physikalische Relevanz (außer vllt.: wenn sie null ist bewegt sich das System nicht). Sobald der Körper bewegt wird, must du mit der Gleitreibung rechnen. Wenn die Aufgabe z.B. mit zwei verschiedenen Oberflächen (untersch. Reibungskoeffizienten) gestellt ist hast du auch zwei verschiedene Reibungen und solltest dementsprechend zu zwei verschiedenen Beschleunigungen kommen.
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 17. Aug 2010 14:01 Titel: |
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Freigemachtes Beispiel 2: Beschleunigung nach rechts, Kräfte aus Trägheit gegen Beschleunigung
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