Feder mit Gewicht unter Beschleunigung

Anerototh · Gast

Hi,
die Frage die ich stelle mag zwar zum Schmunzeln anregen, aber ich hab damit echte Probleme.

Wenn eine Feder, an der ein Gewicht hängt, beschleunigt wird, so wird die Feder gedehnt. Daraus folgt, dass zur beschleunigenden Kraft eine 2. entgegengerichtete Kraft auf das Feder-Masse-System wirken muss, da es zwei Kräfte braucht um eine Feder zu dehnen.

1) Woher kommt diese Kraft?
2) Wieso kann das Feder-Masse-System beschleunigt werden, wenn da eine gleichgrosse Gegenkraft darauf wirkt?

Ich hab schon die Boardsuche und Wiki konsultiert aber nix hat mir geholfen, sondern mich nur mehr verwirrt. Es sind genau solche blöden Fragen, die einem keine Ruhe mehr lassen. traurig

Ich danke für eure Hilfe. Gott

Idnakjerd · Gast

Also: packen wir mal das Feder-Masse-System in eine Gegend in der keine weiteren Kräfte wirken, z.B. irgendwo ins All, weit weg von irgendwelchen Planeten, Sonnen etc.
Wenn ich das ganze System beschleunigen will, wirkt die benötigte Kraft auf Feder und angehängten Körper, genauer auf deren jeweilige Massen.

Die "Kraft", die der Beschleunigenden entgegenwirkt ist die Trägheit. Ein Teil ist nötig um die Masse der Feder zu beschleunigen, ein weiterer um die angehängte Masse zu beschleunigen.
Das Gleichgewicht, von dem du sprichst, ist nur das zwischen der Trägheit der angehängten Masse und der Federkraft - nicht vom gesamten System.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hallo,

Die Aufgabe ist deshalb geschickt gestellt, weil sie nicht fragt "Was ist (STICHWORT)?", sondern einen Zusammenhang schildert, den man verstanden haben muss, um die Antwort zu geben.

Jetzt will ich dir gerne eine Chance anbieten, selber auf das Stichwort zu kommen, und dir erstmal ein paar Tipps geben, sowie den Hinweis, dass es was mit den Newtonschen Axiomen zu tun hat.
(Wenn du es dann gerne wissen willst, frag nochmal, dann verrate ich dir das Stichwort gerne.)

Die Situation mit der Feder und dem Gewicht stelle ich mir so vor:

Die Feder hängt z.B. an einem Kran, und der Kran zieht oben an der Feder und beschleunigt die Feder und das Gewicht nach oben.

Die Feder wird gedehnt. Was aber zieht unten an der Feder? Das Gewicht.
Wieso zieht das Gewicht an der Feder? Weil es sich dagegen wehrt, beschleunigt zu werden. Die Kraft, mit der es an der Feder zieht, ist gleich groß wie die Kraft, mit der die Feder versucht, das Gewicht zu beschleunigen.

//edit: Dabei habe ich sowohl die Gewichtskraft des Gewichtes, als auch die daraus resultierende Dehnung der Feder aus meiner Betrachtung weggelassen. Ich betrachte also nur die zusätzliche Dehnung der Feder während der Beschleunigung. (Dann brauche ich für meine Überlegung nicht in den Weltraum zu gehen.)//

Und die Frage "Warum bewegt sich denn da Gewicht dann?" ist so wie die Frage mit dem Karren und dem Esel, der sich weigert, den Karren zu ziehen. Weil es ja nichts bringe, der Karren werde sich ja nicht bewegen, weil er immer mit derselben Kraft dagegen ziehe.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Na gut, es ist gesagt ...

Es geht hier um die Trägheitskraft und das Newtonsche Axiom "actio = reactio"

Und das mit dem Esel findest du hier:

http://www.physikerboard.de/htopic,4216,esel.html

Anerototh · Gast

ahh, verstehe

http://www.planet-smilies.de/idee/idee_004.gif! es gibt gar kein (Kräfte-)Gleichgewicht.
Die Feder zieht an der Masse und die Masse an der Feder(wodurch sie gedehnt wird). *gecheckt hab*

Aber wozu braucht man hier die Trägheitskraft? Könnt ihr mir generell was über die Trägheitskraft was erzählen? Wieso tritt sie hier auf? Wenn ich z.B. ein Objekt anschiebe, tritt sie nicht auf. grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Fast.

Die Trägheitskraft tritt überall auf, wo ein Körper beschleunigt wird. Sie ist die Gegenkraft (reactio) zur beschleunigenden Kraft (actio).
Jeder massebehaftete Körper ist träge, weil er ohne auf ihn wirkende Kraft seine Geschwindigkeit beibehält. (Ist er z.B. in Ruhe, so will er v=0 behalten.)

Die Feder zieht am Gewicht,
und das Gewicht zieht an der Feder (weil es die Gegenkraft, nämlich die Trägheitskraft! auf die Feder ausübt), wodurch sie gedehnt wird.
Überlegt man nur soweit, dann wäre das in der Tat ein Kräftegleichgewicht (und der Esel hätte recht).

Aber der Kran zieht ja gleichzeitig an der Feder. Mit dieser Kraft wird das Gesamt-System (Feder und Gewicht) nach oben beschleunigt.

Wenn ich ein Objekt anschiebe, zum Beispiel einen Karren, dann drückt der Karren mit der Reactio dagegen. Die Kraft, mit der er dagegen drückt, ist gerade wieder die Trägheitskraft, mit der sich seine Masse dagegen wehrt, beschleunigt zu werden.

MrPSI · Gast

Vielen Dank euch beiden. Jetzt hab ich es kapiert und kann wieder beruhigt schlafen. Gott

//edit: ich bin Anerototh, hab halt vergessen mich einzuloggen und hab dann einen Gastnick gewählt.

Das_Tier · Anmeldungsdatum: 05.06.2007 Beiträge: 7

Also ich wühle das Thema hier jetzt nochmal auf, weil ich im Moment mit dem Thema Trägheit und Co. auch nicht ganz zurecht komme.

Für mich stellt sich jetzt wieder dieselbe Frage bei dem Kran:

Wenn der Kran das gesamte System (Feder + Gewicht) zieht, dann wirkt da doch auch wieder eine Trägheitskraft au das Gesamte System, die genauso groß ist, wie die des Krans, also bin ich da doch wieder bei dem Karren des Esels????

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Und wer gewinnt beim Ziehen, weil er sich dabei am festen Erdboden festhält? Der Kran oder die Feder mit dem Gewicht dran?

Das_Tier · Anmeldungsdatum: 05.06.2007 Beiträge: 7

Okay, also kommts beim Thema Trägheitskraft generell darauf an, "wie gut die beiden Massen die gleichgroße Gegenkraft kompensieren können".
ich habs gerallt.

Danke!!!