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Bewegungsgleichung aufstellen für Anfänger
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RoySmith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 1

Beitrag RoySmith Verfasst am: 27. Feb 2011 13:24    Titel: Bewegungsgleichung aufstellen für Anfänger Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hiho Leute,
meine Klasse und ich stehen vor einem ziemlich großen Problem.
Unser Physik-Lehrer hat uns folgende Aufgabe gegeben:

"Zwei gleiche Massen m1 sind über einen Faden verbunden und befinden sich an einer Rolle im Gleichgewicht. Nun wird zu einer Masse eine weitere Masse m2 hinzugefügt. Bestimmen Sie die Bewegungsgleichung."

Das Problem ist, dass wir das Wort Bewegungsgleichung zum ersten mal hören und nicht die geringste Ahnung haben, wie wir die Aufgabe lösen sollen. Und das tollste: die Aufgaben werden benotet.

Ich hoffe uns kann jemand helfen :)

Meine Ideen:
/
Physik-Helfer
Gast





Beitrag Physik-Helfer Verfasst am: 27. Feb 2011 13:40    Titel: Antworten mit Zitat


ungefähr so sollte es aussehen. Nach a(t) auflösen und 2 mal integrieren: Fertig!
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 13:48    Titel: Antworten mit Zitat

@Physik-Helfer:
Schön, dass du helfen willst, bedenke dennoch, dass es nicht viel für den Fragenden bringt nur Formeln bzw. schon fertige Lösungen hinzuklatschen. Das Ziel in diesem Forum ist vielmehr Hilfe zu Selbsthilfe.

@RoySmith:
Was wirken den für Kräfte auf das System? Mach dir mal eine Skizze überlege welche Kräfte welche Beschleunigungen auslösen. Dann zeig uns deine Überlegungen.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:19    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

hast du dir denn zu diesem Sachverhalt schon eine Skizze aufgezeichnet und diese beschriftet?

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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)
RoySmith2
Gast





Beitrag RoySmith2 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:21    Titel: Zeichnung Antworten mit Zitat

Also vielen Dank schonmal für die Formel, leider kann ich da wie schon vermutet kaum was mit anfangen grübelnd
Zu der Zeichnung:
Wir haben sogar eine dazu bekommen, kann ich die irgendwie hochladen?
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:22    Titel: Antworten mit Zitat

Da musste dich Registrieren. Oder über Flickr...
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:25    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, liegt dir die Zeichnung als Datei vor?

Wenn ja, dann klicke mal auf neuen Beitrag erstellen und scrolle mit dem Curses etwas herunter, dort steht dann "Attachment hinzufügen". Dort klickst du auf "Durchsuchen" und anschließend auf "Attachment hinzufügen"!! Dann müsste es funktionieren.

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Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 14:28    Titel: So Antworten mit Zitat

So hab mich mal registriert, tut mir Leid dass das so lange gedauert hat.
Jetzt kann ich auch hochladen! Rock
Also hier ist die Zeichnung.



zeichnung.jpg
 Beschreibung:
 Dateigröße:  8.88 KB
 Angeschaut:  41744 mal

zeichnung.jpg


planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:29    Titel: Antworten mit Zitat

So, anhand der Skizze kann man ja jetzt schonmal erkennen, dass dieses Massesystem so nie im Gleichgewicht sein kann.

Welche führt denn jetzt dazu, dass sich die Massen, ohne das man sie festhält etc. in Bewegung setzen?

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Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 14:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ich schätze du sprichst von m2 bzw. der Gewichtskraft von m2.
Habe auch schon die Formal F=m*a gefunden, die anscheinend für eine Bewegungsgleichung wichtig ist, allerdings hab ich immer noch keine Idee wie man so eine Gleichung aufstellt. grübelnd
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:40    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist ja schonmal gut, also wissen wir, dass es sich bei der Kraft, die die Massen beschleunigt um die Gewichtskraft handelt.

Wie berechnet sich denn die Gewichtskraft?

Auf welcher Seite ist die Gewichtskraft größer und warum?

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Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 14:43    Titel: Antworten mit Zitat

Soweit ich weiß berechnet man die Gewichtskraft mit F=m*g.
Es liegt ja auf der Hand, dass die Kraft auf der rechten Seite größer ist, da wir dort ja eine größere Masse haben.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:45    Titel: Antworten mit Zitat

So, genau! Dann kannst du ja jetzt mal schon für beide Seiten die Gleichungen in der Form



aufstellen. Beschrifte dazu auch immer die Massen.

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Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 14:49    Titel: Antworten mit Zitat

Meinst du so?
F1=m1*g
F2=(m1+m2)*g
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:51    Titel: Antworten mit Zitat

Roy Smith hat Folgendes geschrieben:
Meinst du so?
F1=m1*g
F2=(m1+m2)*g

Was ist dann die daraus resultierende Gesamtkraft?
Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 14:57    Titel: Antworten mit Zitat

Ich vermute, jetzt kommt die Vektoraddition ins Spiel, und ich weiß leider nicht wie ich das mit Text darstellen soll^^
Also die beiden Kräfte zeigen ja jeweils in die entgegengesetzt Richtung, vielleicht kann man daher einfach F2-F1=Fres rechnen.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 14:57    Titel: Antworten mit Zitat

Jop, genau so meinte ich das!

Vielleicht kannste ja den Formeleditor verwenden, dann wirds ein etwas schöneres Schriftbild.





Ja, das kannst du so machen!

Versuche das jetzt mal als Formel dazustellen! Also eine resultiernde Gewichtskraft aufzustellen.

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Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:02    Titel: Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:






So ist es aber ganz und gar nciht korrekt.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:05    Titel: Antworten mit Zitat

Es muss natürlich





heißen.

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Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 15:07    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, ich stelle also folgende Formel auf:



Richtig so?
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:15    Titel: Antworten mit Zitat

Roy Smith hat Folgendes geschrieben:
Okay, ich stelle also folgende Formel auf:



Richtig so?

Richtig. Wie groß ist dann also die effektive Beschleunigung a?
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:16    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das ist so korrekt!

Nun wissen wir, dass die resultierende Gewichtskraft



ist. Du hattest auch schon in einem vorherigen Beitrag etwas von folgender

Formel geschrieben:



Weißt du, was damit gemint ist und um was für ein Gesetz es sich bei dieser Formel handlet?

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Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 15:26    Titel: Antworten mit Zitat

Aha!
Wir haben also

.

Gilt dann auch



?

Dann wäre die Beschleunigung



Achja und ist glaube ich das 2. Newtonsche Gesetz smile
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:29    Titel: Antworten mit Zitat

Roy Smith hat Folgendes geschrieben:


Gilt dann auch


Nein! Welche Masse wird mit welcher Kraft beschleunigt?
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:33    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, es handelt sich wie du schon gesagt hast um das zweite Gesetz von Newton.





Was konntest du nun mit der unteren Gleichung machen in Bezug auf die obere Gleichung?

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Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 15:34    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Welche Masse wird mit welcher Kraft beschleunigt?

Ich glaube die Frage verstehe ich nicht ganz grübelnd
Ist die Beschleunigung denn eine Kraft?

Zitat:
Was konntest du nun mit der unteren Gleichung machen in Bezug auf die obere Gleichung?

Sprichst du davon, die Gleichung umzuformen?


Zuletzt bearbeitet von Roy Smith am 27. Feb 2011 15:37, insgesamt einmal bearbeitet
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:37    Titel: Antworten mit Zitat

Nein; aber eine Kraft ruft eine Beschleunigung hervor. Welche Masse wird denn beschleunigt? Und wie groß ist die beschleunigende Kraft?
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:41    Titel: Antworten mit Zitat

Die Kraft, die das ganze system beschleunigt ist die resultierende Gewichtskraft.

Du könntest doch jetzt hingehen und setzt mal die resultierende Kraft in die Gleichung F=M*a ein. Stell das dann mal nach a hin um.

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Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 15:41    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn man von unserer letzten Gleichung ausgeht wird die Masse beschleunigt und die Kraft ist .

Achso, ich setze also ein:

eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Roy Smith hat Folgendes geschrieben:



Genau!

Was ist jetzt m? Wie groß ist das? m ist also die beschleunigte Masse.
Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 15:51    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Was ist jetzt m? Wie groß ist das?

Hmmm, vielleicht ist m die gesamte Masse des Systems...
Aber so wirklich kann ich das aus der Gleichung nicht schließen Augenzwinkern
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:53    Titel: Antworten mit Zitat

Jepp.



Nun versuche einmal diese Gleichung zu verfollständigen.

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Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 15:54    Titel: Antworten mit Zitat

Roy Smith hat Folgendes geschrieben:
Zitat:

Hmmm, vielleicht ist m die gesamte Masse des Systems...

Nicht nur vielleicht! Thumbs up!

Das ganze System aus den Masse hängt ja miteinander zusammen, deshalb wird es auch nur mitandern beschleundigt. Kannst du also dann das m durch einen ausdruck aus m1 und m2 erstzen.
Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 15:59    Titel: Antworten mit Zitat

Gut, also setze ich mal ein:

planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 16:21    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, so ist es korrekt.

Vielleicht arbeitet man noch etwas mehr ein.


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Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 16:23    Titel: Antworten mit Zitat

Gut!

Also wir haben:



Wie groß ist dann v(t) und s(t) ? Kannst du das auch noch hinschreiben, dann hast du alle 3 Bewegungsgleichungen hingeschrieben.
Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:




Warum ist ?

Zitat:
Wie groß ist dann v(t) und s(t) ?


Tut mir Leid, von v und s habe ich noch nie gehört unglücklich
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 27. Feb 2011 16:28    Titel: Antworten mit Zitat

Der Buchstabe v steht für die Geschwindigkeit. Der Buchstabe s steht für die Strecke.
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Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 27. Feb 2011 16:30    Titel: Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:



Das ist FALSCH!

Zitat:

Das ist richtig!
Roy Smith



Anmeldungsdatum: 27.02.2011
Beiträge: 23

Beitrag Roy Smith Verfasst am: 27. Feb 2011 16:32    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Der Buchstabe v steht für die Geschwindigkeit. Der Buchstabe s steht für die Strecke.


Oh stimmt, hätte ich wissen müssen Big Laugh
Auf jeden Fall gibt es da die Formel



also Strecke pro Zeit.

Könnt ihr mir noch nen Tipp geben, wie ich daran komme? smile
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