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Tim93
Anmeldungsdatum: 09.05.2016
Beiträge: 8
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Fazzel
Anmeldungsdatum: 03.03.2017
Beiträge: 6
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 Fazzel Verfasst am: 03. März 2017 10:10 Titel: |
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Hey Tim93,
überlege dir am besten vorher welche Kräfte in diesem Szenario alle vorhanden sind. Die Grundannahme ist schließlich ein Gleichgewicht und das kann nur erfolgen, wenn bestimmte Kräfte gegeneinander wirken.
Wenn du alle Kräfte gefunden hast (3 Stück sollten es sein). Zeichne sie einmal mit ihrer Ausrichtung (Pfeile) in die Abbildung ein und überlege, inwiefern diese Kräfte gegeneinander wirken.
Dann kannst du deine ersten Gleichungen aufstellen 
An Energieerhaltung zu denken ist in den meisten Fällen gar nicht so verkehrt aber wenn wir uns über Bewegungen (oder in dem Fall das Verhindern von Bewegung) interessieren, dann sollte dir sofort der Begriff "Kräftegleichgewicht" in den Kopf springen! |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 03. März 2017 19:13 Titel: |
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Abgesehen von der fehlenden Gleitreibungszahl ist ein notieren der Kräfte sicher richtig. Aber wie weiter? Bedeutet Kräftegleichgewicht Ruhe? |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5874
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| Myon Verfasst am: 03. März 2017 19:24 Titel: |
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Statisches Gleichgewicht heisst hier wohl, dass die Masse ruht, sich die Kräfte (ich komme auf 4 Stück) somit zu null addieren. Die Gleitreibung dürfte hier nicht relevant sein. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 03. März 2017 20:37 Titel: |
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Unabhängig von dieser Aufgabe: Kraft respektive Beschleunigung null bedeutet nicht Geschwindigkeit null (Ruhe), somit auch nicht Eintritt der Haftreibung. Und ob die Gleitreibung relevant ist - wer weiß? |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5874
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| Myon Verfasst am: 03. März 2017 21:52 Titel: |
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Man sollte sich nicht in andere Aufgaben einmischen:) Aus F=0 bzw. a=0 folgt nicht v=0; die Umkehrung gilt aber schon. Im "statischen Gleichgewicht" soll nach meinem Verständnis die Masse nicht schwingen, sondern ruhen, weshalb allenfalls Haft-, aber keine Gleitreibung auftritt. Aber wie gesagt, ich hätte hier nicht meinen Senf dazugeben sollen!
Falls der Fragesteller noch etwas mitbekommt: wie schon oben erwähnt, führe alle Kräfte auf und betrachte jeweils die Komponenten senkrecht und parallel zur Ebene. Es wird sich ein x-Intervall herausstellen, in dem die die Haftreibung genügend stark bzw. die Federkraft nicht zu gross ist, sodass keine resultierende Kraft auftritt. |
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Tim93
Anmeldungsdatum: 09.05.2016
Beiträge: 8
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| Tim93 Verfasst am: 04. März 2017 00:14 Titel: |
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Ja das System ist in Ruhe
Ich glaube nun auf die Lösung gekommen zu sein
1.Fall
Federkraft-Hangabtriebskraft+Reibungskraft
Falls die Reibung gegen die Hangabtriebskraft wirkt(Hangabtriebskraft größer als Federkraft.
2.Fall
Federkraft-Hangabtriebskraft-Reibungskraft
Falls die Reibung gegen die Federkraft wirkt (Federkraft größer als Hangabtriebskraft.)
Nur ist die Frage wie komme ich auf den Gleichgegwichtszustand"x"?
Ich kenne eine ähnliche Aufgabe, in der nur Hangabtriebskraft und Reibungskraft vorhanden sind. In der wird diese beiden mit F=m×a gleichgestellt und die Masse gekürzt.
Damit ich auf meine Hangabtriebsbeschleunigung (-Reibung komme). Wenn ich nun 2 mal nach der Zeit integriere Komme ich auf meine Strecke "x".
Ist dies mit der Federkraft auch möglich? Ich meine eher nicht. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 04. März 2017 00:57 Titel: |
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| Tim93 hat Folgendes geschrieben: |
Damit ich auf meine Hangabtriebsbeschleunigung (-Reibung komme). Wenn ich nun 2 mal nach der Zeit integriere Komme ich auf meine Strecke "x".
Ist dies mit der Federkraft auch möglich? Ich meine eher nicht. |
Hey,
da gibt es nix zu integrieren.
Wie willst Du etwas nach der Zeit integrieren, wenn kein zeitlicher funktionaler Zusammenhang gegeben ist. 
Verschiebe die Masse M aus der Ruhelage ) , trage die damit verbundenen Kräfte an und stelle die Kräftebilanz auf.
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Tim93
Anmeldungsdatum: 09.05.2016
Beiträge: 8
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| Tim93 Verfasst am: 04. März 2017 01:17 Titel: |
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ok hab ich falsch verknüpft von anderer Aufgabe.
Kannst du es mir vielleicht ein bisschen mehr erklären als "Kräftebilanz aufstellen "
Und wie komme ich dann auf meine Gleichgewichtslage/n?
In meinen Augen gibt es diese beide Fälle
1.Fall
Federkraft-Hangabtriebskraft+Reibungskraft
Falls die Reibung gegen die Hangabtriebskraft wirkt(Hangabtriebskraft größer als Federkraft.
2.Fall
Federkraft-Hangabtriebskraft-Reibungskraft
Falls die Reibung gegen die Federkraft wirkt (Federkraft größer als Hangabtriebskraft.)
Komme ich mit diesen Gleichungen zu meinen 2 Gleichgewichtssituationen wenn ich nach x(das x der Federkraft, also der Formel F(Feder)=kx) umstelle? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 04. März 2017 07:29 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Man sollte sich nicht in andere Aufgaben einmischen:) |
OK, abschließender Hinweis:
Leider liegt die Aufgabe garnicht in der erforderlichen Klarheit vor: Was passiert eigentlich nach der Positionierung bei x = 0? Man könnte höchsten mit der Glaskugel dem kryptischen zur Haftreibung irgendeine Geschichte entlocken.
Somit halte ich "Loslassen" für naheliegend. Damit handelt es sich um eine freie Schwingung mit linearer Rückstellkraft und coulombscher Dämpfung, deren Nullpunkt die Stelle des Gleichgewichts von Feder- und Hangabtriebskraft ist. Die sukzessive Bestimmung des Verlaufs und Endpunktes wird diskutiert beispielsweise von Magnus / Popp, Schwingungen S. 91 - 95. |
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Fazzel
Anmeldungsdatum: 03.03.2017
Beiträge: 6
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| Fazzel Verfasst am: 04. März 2017 10:50 Titel: |
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| Tim93 hat Folgendes geschrieben: | ok hab ich falsch verknüpft von anderer Aufgabe.
Kannst du es mir vielleicht ein bisschen mehr erklären als "Kräftebilanz aufstellen "
Und wie komme ich dann auf meine Gleichgewichtslage/n?
In meinen Augen gibt es diese beide Fälle
1.Fall
Federkraft-Hangabtriebskraft+Reibungskraft
Falls die Reibung gegen die Hangabtriebskraft wirkt(Hangabtriebskraft größer als Federkraft.
2.Fall
Federkraft-Hangabtriebskraft-Reibungskraft
Falls die Reibung gegen die Federkraft wirkt (Federkraft größer als Hangabtriebskraft.)
Komme ich mit diesen Gleichungen zu meinen 2 Gleichgewichtssituationen wenn ich nach x(das x der Federkraft, also der Formel F(Feder)=kx) umstelle? |
Mir ist unklar was du da mit deiner Kräftegleichung meinst, wo ist da das "="-Zeichen, was wirkt gegeneinander?
Du betrachtest hier genau 2 Fälle:
1. trivialer Fall: Die Haftreibung ist so groß, dass der Körper bei x=0 stehenbleibt und die Feder überhaupt keine Gegenkraft leisten muss.
Hier wirkt dann ganz normal die Reibungskraft gegen die Hangabtriebskraft:
 = F_G * \sin(\beta ) )
Das kannst du nach  auflösen und hast deinen ersten Fall:
 )
2. Fall: Die Haftreibung reicht nicht aus um die Masse zum Stillstand zu bringen und die Feder muss aushelfen ...
Vielleicht kommst du ab hier selber weiter |
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Fazzel
Anmeldungsdatum: 03.03.2017
Beiträge: 6
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| Fazzel Verfasst am: 04. März 2017 11:03 Titel: |
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Ich habe nun verstanden was du meinst:
Bei der Feder existieren ebenfalls 2 Fälle:
1.) Reibungskraft und Federkraft wirken gemeinsam gegen die Hangabtriebskraft und gleichen diese aus.
2.) Die Feder will den Klotz hochdrücken, aber die Haftreibungskraft wirkt in die entgegengesetzte Richtung:
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Tim93
Anmeldungsdatum: 09.05.2016
Beiträge: 8
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| Tim93 Verfasst am: 04. März 2017 13:08 Titel: |
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| Fazzel hat Folgendes geschrieben: | Ich habe nun verstanden was du meinst:
Bei der Feder existieren ebenfalls 2 Fälle:
1.) Reibungskraft und Federkraft wirken gemeinsam gegen die Hangabtriebskraft und gleichen diese aus.
2.) Die Feder will den Klotz hochdrücken, aber die Haftreibungskraft wirkt in die entgegengesetzte Richtung:
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Genau so meinte ich das:)
Genau, und da nach der Gleichgewichtslage x gefragt ist würde ich beide Gleichungen nach dem x aus der Federkraft Gleichung F=Dx umstellen. Das dürfte Meine Lösung sein, es würden also 2 Gleichgewichtslagen geben.
Bei deinem Fall (für nur Reibungskraft) wäre x=0 und dies wäre meine 3 Gleichgewichtsposition. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 04. März 2017 18:26 Titel: |
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| Tim93 hat Folgendes geschrieben: | | Fazzel hat Folgendes geschrieben: | Ich habe nun verstanden was du meinst:
Bei der Feder existieren ebenfalls 2 Fälle:
1.) Reibungskraft und Federkraft wirken gemeinsam gegen die Hangabtriebskraft und gleichen diese aus.
2.) Die Feder will den Klotz hochdrücken, aber die Haftreibungskraft wirkt in die entgegengesetzte Richtung:
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Genau so meinte ich das:)
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Und genau das ist falsch !
 
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Tim933
Gast
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| Tim933 Verfasst am: 05. März 2017 11:10 Titel: |
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| erkü hat Folgendes geschrieben: | | Tim93 hat Folgendes geschrieben: | | Fazzel hat Folgendes geschrieben: | Ich habe nun verstanden was du meinst:
Bei der Feder existieren ebenfalls 2 Fälle:
1.) Reibungskraft und Federkraft wirken gemeinsam gegen die Hangabtriebskraft und gleichen diese aus.
2.) Die Feder will den Klotz hochdrücken, aber die Haftreibungskraft wirkt in die entgegengesetzte Richtung:
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Genau so meinte ich das:)
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Und genau das ist falsch !
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Aber in deinem 2.Fall wirken Hangabtriebskraft und Federkraft in eine Richtung? Das kann ich mir nicht vorstellen? Wie kommst du auf diesen Ansatz |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 05. März 2017 17:43 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Myon hat Folgendes geschrieben: | | Man sollte sich nicht in andere Aufgaben einmischen:) |
OK, abschließender Hinweis:
Leider liegt die Aufgabe garnicht in der erforderlichen Klarheit vor: Was passiert eigentlich nach der Positionierung bei x = 0? Man könnte höchsten mit der Glaskugel dem kryptischen zur Haftreibung irgendeine Geschichte entlocken.
Somit halte ich "Loslassen" für naheliegend. Damit handelt es sich um eine freie Schwingung mit linearer Rückstellkraft und coulombscher Dämpfung, deren Nullpunkt die Stelle des Gleichgewichts von Feder- und Hangabtriebskraft ist. Die sukzessive Bestimmung des Verlaufs und Endpunktes wird diskutiert beispielsweise von Magnus / Popp, Schwingungen S. 91 - 95. |
Quatsch! Wenn da was von statischem Gleichgewicht steht, dann schwingt da nix und kryptisch ist da auch nichts: Du bewegst die Masse einfach von Hand in den Bereich, nach dem gefragt ist und lässt sie dann los. Die bleibt an diesem Punkt dann einfach liegen, fertig!
Keine Ahnung, was für Dich da unklar ist, sorry.
Gruß
Marco |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 05. März 2017 17:53 Titel: |
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| erkü hat Folgendes geschrieben: |
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Das stimmt doch auch nicht: die Haftreibung wirkt auch im x>0 Bereich in unterschiedlicher Richtung! x ist so definiert, dass dort die Feder komplett entspannt ist, nicht dass sie dort in ihrer Ruhelage wäre.
Allgemein zur Haftreibung: Die bekannte Formel gibt nur einen maximalen Betrag der Haftreibungskraft an. Wenn die restlichen Kräfte einen geringeren Betrag ergeben, dann kompensiert die Haftreibung diesen, wenn er größer ist, dann verschwindet die Haftreibung komplett und es wirkt dann eventuell eine andere Kraft, aber dann ist es kein statischer Fall mehr.
Gruß
Marco |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 05. März 2017 18:08 Titel: |
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Also ich würde so vorgehen: Wenn man mal einfach die Haftreibung vergisst, dann hat man ja eigentlich ein normales Federpendel und das hat eine Stelle, bei der Kräftegleichgewicht wirkt, das ist, wenn Hangabtriebskraft und Federkraft sich gerade aufheben:
Von dort aus weiß ich, je mehr ich mich von diesem x0 weg bewege wirkt eine rückstellende Kraft mit dem Betrag:
\right|)
So lange dieser Betrag kleiner (oder vielleicht auch gleich) dem maximalen Haftreibungsbetrag  ist, bleibt alles in Ruhe, wenn das x weiter von x0 entfernt ist, nicht mehr.
Nach genau diesem Bereich ist gefragt.
Gruß
Marco |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 05. März 2017 18:27 Titel: |
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| Tim933 hat Folgendes geschrieben: |
...
Aber in deinem 2.Fall wirken Hangabtriebskraft und Federkraft in eine Richtung? |
Richtig !
| Zitat: | | Das kann ich mir nicht vorstellen? |
Verschieb' den Klotz in Gedanken nach oben. Wohin zieht ihn die Feder ?
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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