2 Massen über eine Rolle verbunden

Burns · Gast

Meine Frage:
Eine 20 kg schwere Masse ist mittels eines über eine drehbare Rolle laufenden Seils mit einer 30 kg schweren Masse verbunden. Am Beginn liegt Masse 1 am Boden und Masse 2 befindet sich in der Höhe h = 2 m. Die Rolle habe eine Masse m = 5kg, ihr Radius sei r = 10 cm.
a) Wie groß ist die Geschwindigkeit beim Aufschlag?
b) Welche Winkelgeschwindigkeit hat die Rolle beim Aufschlag?
c) Wie groß sind die Zugkräfte in den Seilstücken?
d) Wie lange ist die Fallzeit?

Meine Ideen:
Die Kräfte welche wirken sind die Gewichte hervorgerufen durch die beiden massen.
Die Summe aller Kräfte in y sind also Fges=10[kg]*g[ms^-2]
dies ist die Kraft welche wirkt und für die beschleunigung der gesamtmasse verantwortlich ist (m1+m2).a.1=1,962[ms^-2]
Diese Kraft bzw. Beschleunigung muss jetzt nicht nur die massen sondern auch die Rolle beschleunigen==> a(ges)=a-a.1
Das Trägheitsmoment müsste J=0,025 [Nm^2] sein.
Kann ich jetzt sagen dass die Winkelbeschleunigung am rad die Kraft*dem radius der Rolle (als mein moment) durch das Trägheitsmoment ist?
geschwindikeit der rolle ist ja auch geschwindigkeit der massen oder?
ich habs auch schon mit dem energieerhaltungssatz probiert und die ergebnisse waren immer sehr unrealistische werte

schonmal danke im Voraus

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Ich würde das Problem systematisch angehen (freischneiden, Grundgesetze formulieren, Verknüpfungen einsetzen). Es geht ja nicht nur ums Resultat (das interessiert doch kein Schwein). Ich habe dieses Problem ausführlich dieskutiert http://www.youtube.com/watch?v=o9lIbSTrTQM

Burns · Anmeldungsdatum: 19.06.2013 Beiträge: 3

Das video ist echt gelungen, danke für den link.
Ich hab die Gleichungen alle aufgestellt. für die beschleunigung ist mir 2,07[ms^-1] rausgekommen. Stimmt auch nicht. Das Moment M für die Reibung hab ich ja nicht zu berücksichtigen.

Ich habe im Netzt eine formel gefunden welche zum richtigen ergebnis führt

http://www.didaktik.physik.uni-due.de/veranstaltungen/soe/versuchsberichte/WS0809/Berichte/Die_Atwoodsche_Fallmaschine.pdf

ich versteh das echt nicht die Kraft 1/2 *a*m ist das die kraft welche das system bremst wg trägheitsmoment?
warum funktioniert die methode mitn freischneiden nicht oder hab ich was falsch gemacht?

Danke schon mal immerhin bin ich schon bisschen weiter