Affe am Seil - Beschleunigung ausrechnen

Maisinator · Anmeldungsdatum: 17.12.2012 Beiträge: 63

Hallo,

ich lerne gerade für eine Physikklausur und gehe unsere alten Übungsaufgaben durch. Dabei hab ich jetzt bei foldender Aufgabe ein Verständnisproblem:

"Ein 10kg Affe klettert an einem masselosen Seil hoch, das über einen Ast gespannt ist und am anderen Ende mit einer 15kg Masse M beschwert ist. Reibungskräfte sind zu vernachlässigen.
1. Mit welcher Beschleunigung muss der Affe klettern, um die 15kg Masse vom Boden zu heben
2. Nachdem die Masse vom Boden gehoben wurde, klammert sich er Affe am Seil fest. Wie groß ist jetzt die Beschleunigung
3. Wie groß ist die Seilspannung"

1. Konnte ich lösen
Folgender Ansatz:

a ergibt sich dann zu

. Ist auch laut Tutor richtig.
2. Mein Ansatz:

Laut Tutor muss es aber:

sein, wobei ich nicht verstehe, warum es jetzt

sein soll, schließlich kommt die Kraft ja von der Masse M.

3. Dachte ich, dass ich einfach die Beträge der wirkenden Kräfte addieren muss. Soll aber auch falsch sein. (hier hat er keine Lösung gegeben)

Kann mir jemand helfen?

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Hey,
guck' nach "Atwoodsche Fallmaschine" !

Packo · Gast

Ich bezeichne die Affenmasse mit m und die Seilkraft mit S.
Wir zählen die Beschleunigung positiv für die Bewegung von M nach unten.
Dann gilt:
M*g – S = M*a (1)
S – m*g = a*m (2)

(1)+(2): M*g – m*g = M*a + a*m
⟺ g*(M – m) = a*(M+m)

3) Mit bekanntem a: einfach in (1) oder (2) einsetzen, ergibt S.

Maisinator · Anmeldungsdatum: 17.12.2012 Beiträge: 63

Danke, ich glaub, ich hab's jetzt verstanden Tanzen