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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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 Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 10:16 Titel: Schiefe Ebene. |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
bin nue hier und habe natürlich auch direkt die erste Frage.
Einem Dachdecker fällt ein Hammer aus der Hand. Dieser rutscht eine 45° schräges Dach hinunter. Die Strecke beläuft sich dabei auf 6 Meter nehmen wir an das der Hammer ein Gewicht von 2 Kg hat, die Gleitreibung sei zu vernachlässigen.Welche Geschwindigkeit hat der Hammer am Ende der Rutschbahn erfahren? Wie weit fällt der Hammer von der Hauswand weg, wenn das Haus insgesamt eine Höhe von 10 Metern hat?
Also wenn die Gleitreibung vernachlässigbar ist, dann wirken ja nur noch die Gewichtskraft mg sowie die Normalkraft. Da keine direkte Anfangsgeschwindigkeit gilt ist v_0 entsprechend null. Habe aber noch etwas Schwierigkeiten die Bekannten Wirkungskomponenten unter einen Hut zu bringen!
LG
Meine Ideen:
Also wenn die Gleitreibung vernachlässigbar ist, dann wirken ja nur noch die Gewichtskraft mg sowie die Normalkraft. Da keine direkte Anfangsgeschwindigkeit gilt ist v_0 entsprechend null. Habe aber noch etwas Schwierigkeiten die Bekannten Wirkungskomponenten unter einen Hut zu bringen! |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 10:24 Titel: |
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Hier brauchst du aber die Hangabtriebskraft, die längs der geneigten Ebene wirkt. Mit ihr und der Masse des Hammers kannst du die wirkende Beschleunigung berechnen. |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 10:28 Titel: |
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Hallo,
also soll entsprechend gelten;
F=FG*sin(alpha)+m*a ?
Gruß! |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 10:45 Titel: |
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Na, Moment doch mal! Nicht PLUS!
F = FG * sin(alpha) ist richtig.
FG ist das Gewicht des Hammers; dir ist die Masse gegeben.
Die ermittelte Kraft F ist dann GLEICH m * a, denn sie ruft die Beschleunigung a des Körpers mit der Masse m hervor. |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 11:17 Titel: |
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Also,
F=FG*sin(alpha)-m*a
?
Gruß! |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 11:31 Titel: |
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Nicht doch!
F = FG * sin(alpha) = m * a |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 11:53 Titel: |
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Dann ist die Beschleunigung gegeben mit:
a= FG*sin(alpha)/m ?
LG |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 12:14 Titel: |
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... wobei FG das Gewicht ist und dir ist die Masse gegeben! |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 12:15 Titel: |
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Also FG =m*g ?
LG |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 12:30 Titel: |
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Dann würde sich das m rauskürzen?
Und wie komme ich dann auf die Geschwindigkeit?
LG |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 12:33 Titel: |
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Du hast das Weg-Zeit-Gesetz und das Geschwindigkeits-Zeit-Gestz der beschleunigten Bewegung. In beiden kommt die Zeit vor, die nicht gegeben ist. Wenn du aber eine Gleichung nach t auflöst und das Ergebnis für t in die andere Gleichung einsetzt, erhältst du eine neue Gleichung, in der nur s, v und a vorkommen. |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 12:53 Titel: |
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Das ist zuviel!
LG |
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PhyMaLehrer
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 13:02 Titel: |
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Das kann man aber verlangen, meine ich. 
(Außerdem geht's nicht anders!)
Wir haben den Weg s gegeben und die Beschleunigung a berechnet. Jetzt suchen wir die Geschwindigkeit v, die nach 6 m Rutschen erreicht wird.
Schreib doch mal das Weg-Zeit- und das Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz der beschleunigten Bewegung auf! |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 13:21 Titel: |
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Ja v= s/t, oder nicht? |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 13:23 Titel: |
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Das gilt für die geradlinig gleichförmige Bewegung, wir haben hier aber eine geradlinig beschleunigte Bewegung! |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 01. Feb 2011 14:07 Titel: |
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Also v=v_0t+1/2at^2 ? |
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PhyMaLehrer
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 01. Feb 2011 14:17 Titel: |
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Links muß aber s stehen und nicht v - das käme sonst mit den Einheiten schon nicht hin.
Da der Hammer am Anfang noch in Ruhe ist (es also kein v0 gibt), vereinfacht sich das ganze zu
s = a/2 * t²
Das ist das Weg-Zeit-Gesetz.
Nun brauchen wir noch das Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz! |
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Sebo84
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 02:48 Titel: |
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Hallo,
entschuldigt das ich erst soo spät schreibe. Geschwindigkeits - Zeit Gesetz mit v=a*t!??!
LG |
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PhyMaLehrer
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 09:23 Titel: |
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Genau! So, nun haben wir zwei Gleichungen, in denen jeweils t vorkommt, das wir nicht haben...
Stelle jetzt v = a * t nach t um und setze das erhaltene Ergebnis für t in s = 1/2 a * t² ein. Dann stellst du diese Gleichung, in der t jetzt nicht mehr vorkommt, nach v um, denn wir wollen ja die Geschwindigkeit wissen. |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 09:48 Titel: |
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Hallo,
also dann haben wir s=1/2*a*(v/a)^2
!!
LG |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 09:57 Titel: |
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Ja, und nun nach v umstellen! |
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Sebo84
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 10:09 Titel: |
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Also ist v=Wurzel(2*a*s) ? |
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PhyMaLehrer
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 10:14 Titel: |
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Genau, und nun rechne! |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 10:15 Titel: |
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Müssen wir unsere Rutschbedingung nicht noch einsetzen? |
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PhyMaLehrer
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 10:29 Titel: |
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Na, ich dachte, du hast die längs der Dachschräge wirkende Beschleunigung schon berechnet... ?
Wenn nicht, dann wird's Zeit!  |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 10:34 Titel: |
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Ahso ja! :-)
Dachte das man die noch in Abhängikeit setzen soll.
Und wie ist das mit dem Abstand von der Hauswand?
Kann ich da was mit dem Abstand des schiefen Wurfes machen?
LG |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 10:38 Titel: |
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| Sebo84 hat Folgendes geschrieben: | | Kann ich da was mit dem Abstand des schiefen Wurfes machen? |
Ja, wobei ich mir noch nicht ganz im Klaren bin, weil da etwas steht von "Gesamthöhe des Hauses 10 m". Ist das nun die Höhe der Hauswand oder der Abstand "vom Scheitel bis zur Sohle"? |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 10:41 Titel: |
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Würde mal sagen die Gesamthöhe, wobei ich denke das das vom Prinzip her eher nebensächlich ist, da wir die Wandhöhe doch über Winkelbeziehungen im Dreieck heraus bekommen können, oder?
LG |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 10:45 Titel: |
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Stimmt. Dann mach' mal! |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 10:48 Titel: |
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Aber wie ist das mit dem Winkel, im Gegensatz zum Schiefen Wurf geht der ja nach unten und nicht nach oben, muss ich den dann irgendwie mit einem Minuszeichen versehen?
LG |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 03. Feb 2011 10:58 Titel: |
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Hast Du die -45° mal beim Sinus eingesetzt? |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 11:00 Titel: |
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Nein, aber es geht ja auch darum die Flugbedingungen zu berücksichtigen.
!! |
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PhyMaLehrer
Anmeldungsdatum: 17.10.2010
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Wohnort: Leipzig
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| PhyMaLehrer Verfasst am: 03. Feb 2011 11:00 Titel: |
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Beim "normalen" schrägen Wurf ("schiefer" Wurf und "schiefe" Ebene klingen immer so nach einem Handicap ) ist ja die senkrechte Komponente der Anfangsgeschwindigkeit nach oben gerichtet und die zunehmende Fallgeschwindigkeit nach unten. Hier sind eben beide nach unten gerichtet! |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 03. Feb 2011 11:02 Titel: |
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Und wo ist das Problem? |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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| Sebo84 Verfasst am: 03. Feb 2011 11:05 Titel: |
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Naja, das mir die Zusammenhänge wohl noch nicht ganz einleuchten.
LG |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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| Sebo84 Verfasst am: 05. Feb 2011 11:55 Titel: |
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[quote="Sebo84"]Dann würde sich das m rauskürzen?
Also um nochmal ebend darus zurück zu kommen,
es sei doch dann a=g*sin ( alpha) oder?
Das macht mich gerade etwas stutzig da das Gewicht ja nun nicht mehr direkt berücksichtigt wird!
LG |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 05. Feb 2011 13:38 Titel: |
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Das liegt daran, dass sich die Masse herauskürzt.
_________________
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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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 05. Feb 2011 14:06 Titel: |
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| Sebo84 hat Folgendes geschrieben: | | Das macht mich gerade etwas stutzig da das Gewicht ja nun nicht mehr direkt berücksichtigt wird! |
Damit bist Du auf eine sehr grundlegende Gesetzmäßigkeit gestoßen, daß nämlich die Bewegung eines Massepunktes im Gravitationsfeld nicht von seiner Masse abhängt. |
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Sebo84
Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 21
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| Sebo84 Verfasst am: 05. Feb 2011 15:35 Titel: |
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Also kann ich damit beruhigt die Beschleunigung ermitteln und dann die Geschwindigkeit berechen?
LG |
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