| Autor |
Nachricht |
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
 Mathology Verfasst am: 11. Jun 2017 15:07 Titel: Schlitten - Rodln |
 |
|
...
| Beschreibung: |
|
Download |
| Dateiname: |
media-20170611.jpg |
| Dateigröße: |
52.85 KB |
| Heruntergeladen: |
162 mal |
Zuletzt bearbeitet von Mathology am 06. Jul 2017 15:31, insgesamt einmal bearbeitet |
|
 |
Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5877
|
| Myon Verfasst am: 11. Jun 2017 15:42 Titel: |
|
|
Zu a) Wenn einmal nur die Kräfte auf den Rodler betrachtet werden: Es wirken auf ihn die Gewichtskraft, die Normalkraft der Ebene auf ihn sowie die Reibungskraft. Die Gewichtskraft, deren Betrag mit der Masse des Rodlers gegeben ist, kann noch zerlegt werden in eine Komponente parallel (Hangabtriebskraft) und eine Komponente senkrecht zur Ebene. Die Komponente senkrecht zur Ebene muss entgegengesetzt gleich gross sein wie die Normalkraft der Ebene auf den Rodler, da senkrecht zur Ebene keine Beschleunigung auftritt. Damit solltest Du die Kräfte im richtigen Grössenverhältnis einzeichnen können.
b) Die Beschleunigung ergibt sich aus der resultierenden Kraft auf den Rodler, denn es gilt wie immer  .
c) Die Zeit und die Geschwindigkeit kannst Du über die Beschleunigung berechnen, ja. Alternativ ergibt sich die Geschwindigkeit auch aus einer Energiebetrachtung: Die potentielle Energie zu Beginn wird in Reibungsarbeit (Reibungskraft mal Weg) und kinetische Energie umgewandelt.
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 11. Jun 2017 16:13 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Zu a) Wenn einmal nur die Kräfte auf den Rodler betrachtet werden: Es wirken auf ihn die Gewichtskraft, die Normalkraft der Ebene auf ihn sowie die Reibungskraft. Die Gewichtskraft, deren Betrag mit der Masse des Rodlers gegeben ist, kann noch zerlegt werden in eine Komponente parallel (Hangabtriebskraft) und eine Komponente senkrecht zur Ebene. Die Komponente senkrecht zur Ebene muss entgegengesetzt gleich gross sein wie die Normalkraft der Ebene auf den Rodler, da senkrecht zur Ebene keine Beschleunigung auftritt. Damit solltest Du die Kräfte im richtigen Grössenverhältnis einzeichnen können. |
Aber mit wieviel zentimeter muss ich den anfangen? Ist der Pfeil von der Gewichtskraft 6,5 cm?
| Zitat: | | b) Die Beschleunigung ergibt sich aus der resultierenden Kraft auf den Rodler, denn es gilt wie immer . |
a = F_res / m = 120 N / 65 kg = 1,85 m/s² ? So einfach?
Die c mache ich noch aber muss erstmal den rest verstehen.
|
|
|
Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5877
|
| Myon Verfasst am: 11. Jun 2017 18:01 Titel: |
|
|
Zu a): Wichtig ist nur, wie die Längen der Kraftvektoren relativ zu einander eingezeichnet werden. Du kannst also eine Kraft frei einzeichnen, damit sind die Längen der anderen Pfeile festgelegt.
Die Längen der Pfeile sind absolut nicht festgelegt, denn sie stehen in keinem bestimmten Verhältnis z.B. zur Höhe des Hanges. Die Kräfte haben ja auch eine Dimension (andere Einheit).
b): Nein, nicht so einfach. Die resultierende Kraft ist doch nicht die Reibungskraft? Richtig ist, dass die resultierende Kraft parallel zur Ebene sein muss, aber parallel zur Ebene wirkt doch noch eine weitere Kraft..?
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 11. Jun 2017 18:15 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Zu a): Wichtig ist nur, wie die Längen der Kraftvektoren relativ zu einander eingezeichnet werden. Du kannst also eine Kraft frei einzeichnen, damit sind die Längen der anderen Pfeile festgelegt. |
ok wusste ich nicht. Das heist ich kann ein Maßstab selbst festlegen um somit auf das Einheitliche zu kommen.
| Zitat: | | b): Nein, nicht so einfach. Die resultierende Kraft ist doch nicht die Reibungskraft? Richtig ist, dass die resultierende Kraft parallel zur Ebene sein muss, aber parallel zur Ebene wirkt doch noch eine weitere Kraft..? |
Zur Reibungskraft wirkt die Hangabtriebskraft richtig? F_H
Ich bin gerade dabei die Vektoraddition zu lernen, (beim anderen Thema mit GvC), es kann sein das ich etwas länger brauchen werde Myon. Allein das mit der Zeichnung.
|
|
|
Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5877
|
| Myon Verfasst am: 11. Jun 2017 18:22 Titel: |
|
|
Ja, die Hangabtriebskraft hast Du noch nicht berücksichtigt.
Übrigens: Ich find's schon gut, dass Du Dir Physik autodidaktisch beibringen möchtest. Aufgaben lösen ist sicher auch wichtig. Aber gehst Du nach einem bestimmten Buch vor, oder wie machst Du das?
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 11. Jun 2017 18:41 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Ja, die Hangabtriebskraft hast Du noch nicht berücksichtigt. |
Gut wenigstens wusste ich eine Sache
| Zitat: | | Ich find's schon gut, dass Du Dir Physik autodidaktisch beibringen möchtest. Aufgaben lösen ist sicher auch wichtig. |
Danke gebe mein Bestes.
| Zitat: | | Aber gehst Du nach einem bestimmten Buch vor, oder wie machst Du das? |
Habe eines Tages einfach mich dazu entschieden die Physik besser verstehen zu wollen. Dazu gehört auch die Anwendung der Physik. Dann habe ich eine Seite gefunden mit jeder Menge Aufgaben ich kann sie posten, verlinken oder hochladen wie ihr es wollt. Ist alles als PDF vorhanden.
Ich arbeite 1 Aufgabe nach der anderen ab, angefangen mit der Mechanik und das sind 50 Seiten wobei ich nur 40 machen werde und dann das Themenfeld wechsel. Nebenbei versuche ich den ganzen anderen Teil zu verstehen und mir selbst beizubringen.
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 11. Jun 2017 19:50 Titel: |
|
|
@ Myon ich habe jetzt gesagt das 1 cm = 100 N sind. Und den Winkel Alpha habe ich jetzt 30° gewählt.
Ist das bis jetzt so richtig? Siehe Foto.
| Beschreibung: |
|
| Dateigröße: |
43.72 KB |
| Angeschaut: |
1452 mal |
|
|
|
|
Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5877
|
| Myon Verfasst am: 12. Jun 2017 00:30 Titel: |
|
|
Nur kurz: meine Antworten dauern manchmal auch etwas länger, ich kann auch nicht immer ins Forum schauen.
Zur Skizze: Eigentlich hätte die Bahn gemäss Aufgabe einen Winkel von 25 Grad zur Horizontalen. Der Neigungswinkel bestimmt das Verhältnis von Normalkomponente der Gewichtskraft zur Hangabtriebskraft. Wenn Du einfach einen anderen Winkel wählst, ist das in diesem Fall, wo die Grössenverhältnisse der Vektorpfeile stimmen sollten, nicht sehr günstig.
Die eingezeichnete Kraft F_N ist die Normalkomponente der Gewichtskraft (besser z.B. mit  bezeichnen), sie ist nicht gleich der Normalkraft der Ebene auf den Rodler. Letztere ist entgegengesetzt gleich gross wie die Normalkomponente der Gewichtskraft, zeigt also nach schräg oben. Was schliesslich noch fehlt, ist die Reibungskraft.
Noch eine letzte Bemerkung zum Lernen und Lösen der Aufgaben. Mir fällt auf, dass Du viele ähnliche Aufgaben löst (z.B. Kugel bewegt sich auf geneigter Bahn o.ä.), die häufig über einen ähnlichen Weg (z.B. Energieerhaltung) gelöst werden können. Nichts gegen das und ich hoffe, Du verstehst mich nicht falsch, aber ich denke, manchmal wäre es fast etwas effizienter, vorgängig ein bisschen länger die Grundlagen zum betreffenden Thema in einem Buch oder einem der vielen Skripte im Internet nachzulesen. Häufig werden da schon Beispiele zur Theorie aufgeführt. Wie gesagt, das heisst natürllich nicht, dass das Lösen von Aufgaben nicht richtig und wichtig ist.
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 12. Jun 2017 15:56 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Eigentlich hätte die Bahn gemäss Aufgabe einen Winkel von 25 Grad zur Horizontalen. |
Oh die habe ich nicht beachtet hast recht ich mache es erneut.
| Zitat: | | Letztere ist entgegengesetzt gleich gross wie die Normalkomponente der Gewichtskraft, zeigt also nach schräg oben. |
Den Teil habe ich nicht ganz verstanden. Welche Kraft ist die Kraft die entgegen der Normalkomponente wirkt? Wie heist diese Kraft?
| Zitat: | | Was schliesslich noch fehlt, ist die Reibungskraft. |
Diese wirkt entgegen der Haftreibungskraft oder? Nur wie muss ich diese in einem Maß einzeichnen wie lang muss das sein?
| Zitat: | | Nichts gegen das und ich hoffe, Du verstehst mich nicht falsch, aber ich denke, manchmal wäre es fast etwas effizienter, vorgängig ein bisschen länger die Grundlagen zum betreffenden Thema in einem Buch oder einem der vielen Skripte im Internet nachzulesen. |
Manchmal verstehe ich das nicht und muss es umsetzen und berechnen. Und wenn dann so schwierige (für mich schwierige für euch leichte) Aufgaben kommen, fällt es mir halt sehr schwer. Ich versuche beides gleichzeitig zu machen.
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 12. Jun 2017 16:14 Titel: |
|
|
So ich habe es nochmal gemacht mit dem Winkel 25° und noch die Reibungskraft und Normalkraft eingezeichnet.
Ich weiß nun das die Normal- und Reibungskraft zwischen dem Körper und der schiefen Ebene wirken. Das habe ich bei der Reibungskraft falsch eingezeichnet. Sie muss tiefer eingezeichnet werden und nicht auf der Höhe der Haftreibungskomponente der Gewichtskraft.
Bitte um Ergänzung und um Ratschläge sowie eine Bestätigung ob die Aufgabe nun richtig beantwortet wurde. Also Aufgabenteil a.)
| Beschreibung: |
|
Download |
| Dateiname: |
media-20170612.jpg |
| Dateigröße: |
196.6 KB |
| Heruntergeladen: |
301 mal |
|
|
|
Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5877
|
| Myon Verfasst am: 12. Jun 2017 16:54 Titel: |
|
|
Ja, Reibungs- und Normalkraft sind Kräfte zwischen Ebene und Rodler - in diesem Fall werden nur die Kräfte der Ebene auf den Rodler betrachtet. Die Normalkraft der Ebene auf den Rodler zeigt nach schräg oben. Sie ist antiparallel zur Normalkomponente der Gewichtskraft und vom gleichen Betrag. Diese beiden Kräfte bzw. Kraftkomponenten heben sich also auf, sodass senkrecht zur Ebene keine resultierende Kraft wirkt. Wäre die Normalkraft der Ebene nicht vorhanden, würde der Rodler nicht entlang der Ebene, sondern senkrecht nach unten fallen.
Die Reibungskraft ist mit korrekter Richtung eingezeichnet, aber mir scheint, sie entspricht nicht dem gegebenen Betrag (120N).
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 12. Jun 2017 17:28 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Die Reibungskraft ist mit korrekter Richtung eingezeichnet, aber mir scheint, sie entspricht nicht dem gegebenen Betrag (120N) |
Oh verdammt das habe ich nicht beachtet. Den Text hätte ich nochmal lesen müssen. Gut ich weis was ich verbessern muss. Nun kommen wir zu Aufgabenteil B.) Die Beschleunigung.
Beschleunigung: F = ma --- a = F/m
F_ges = F_GH - F_R = F_G sin (alpha) - F_R = 65 * 9,81 * sin(25°) - 120N
F_ges = 150N (gerunded)
a = 150N / 65 kg = 2,3 m/s² ?? Richtig?
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 12. Jun 2017 20:29 Titel: |
|
|
Ich rechne mal mit der beschleunigung weiter und dann kommt bei C raus
| Zitat: | | Wie lange dauert die Fahrt auf den ersten 30 m der Bahn ? |
s = 0,5 at²
t² = (2s)/ a --- Wurzel ziehen --- t = 5,11 s
| Zitat: | | Welche Geschwindigkeit hat der Rodler nach diesen 30 m erreicht ? |
v= a*t = 2,3 m/s² * 5,11s = 11,74 m/s
Aber wenn ich das mit Myons vorschlag versuche komme ich nicht darauf.
| Zitat: | | Die potentielle Energie zu Beginn wird in Reibungsarbeit (Reibungskraft mal Weg) und kinetische Energie umgewandelt. |
 s
<br />
<br />
gh = 0,5v² + gcos(\alpha) s
<br />
<br />
(h-cos(\alpha)*s) 2g = v²
<br />
<br />
<br />
Stimmt es bis dahin?
<br />
)
|
|
|
Auwi
Anmeldungsdatum: 20.08.2014
Beiträge: 602
|
| Auwi Verfasst am: 12. Jun 2017 20:52 Titel: |
|
|
Auch ich berechnete:
a = 2,3 m/s²
t = 5,11 s
v(e) = 11,75 m/s
|
|
|
Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5877
|
| Myon Verfasst am: 12. Jun 2017 20:53 Titel: |
|
|
Die Beschleunigung und v=11.75 m/s sind richtig.
Zur Rechnung am Schluss: Für die Reibungskraft kannst Du doch einfach 120N einsetzen. Für die Höhe gilt h=s*sin(alpha).
|
|
|
Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
|
| Mathology Verfasst am: 13. Jun 2017 11:21 Titel: |
|
|
Ja woll! Habe es auf beiden Methoden hingekriegt. Mit dem Energieerhaltugnsgesetz und die der beschleunigung oder gleichmäßigen Bewegung.
DANKE Habe vieles dazu gelernt. Weiter gehts.
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
