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Bebolino
Anmeldungsdatum: 26.01.2018
Beiträge: 4
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 Bebolino Verfasst am: 26. Jan 2018 00:16 Titel: Verbundene Masse auf schiefer Ebene |
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Meine Frage:
Also, gegeben ist eine Anordnung mit einem Körper auf einer schiefen Ebene die über eine Rolle mit einer weiteren hängenden Masse verbunden ist. (https://www.dropbox.com/s/qmcrl6aqtpzh556/Foto 25.01.18, 23 13 18.jpg?dl=0)
m1 = 6,5kg
m2 = 15,3kg
Die Körper setzten sich in Bewegung mit einer Beschleunigung beider Körper mit a =2m/s^2.
der gleitreibungskoeffizient für K1 ist 0,17. Die Geschwindigkeit v wenn K2 auf dem Boden aufschlägt beträgt 2,45m/s (falls ich das richtig gerechnet habe).
Die Fragen dazu wären nun:
1. Nach dem Aufschlagen von K2 auf den Boden bewegt sich K1 auf der schiefen Ebene von B nach C weiter und gleitet anschließend wieder zurück. Berechnen Sie die Länge x der Strecke BC, sowie die Geschwindigkeit vB mit der K1 wieder im Punkt B ankommt.
2. Im Punkt B spannt sich das Seil ruckartig, da sich der Körper K1 noch weiter bewegt und den Körper K2 mitreißt. Mit welcher Geschwindigkeit v beginnen die Körper diese Bewegung?
Meine Ideen:
Zu 1.
Hier habe ich gedacht das ich da irgendwie den EES oder ies anwenden könnte, da hier ja eine potenzielle Energie Bei K1 entsteht. Aber so ganz komme ich da doch nicht darauf.
Zu 2.
Hier hätte ich ebenfalls den Ansatz mit dem EES aber weiß dann doch nicht genau was ich damit anfangen könnte.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Jan 2018 00:59 Titel: |
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| Bebolino hat Folgendes geschrieben: | Zu 1.
Hier habe ich gedacht das ich da irgendwie den EES oder ies anwenden könnte, ... |
Hier geht es ausschließlich um den Energieerhaltungssatz. Die Masse m1 hat beim Aufschlagen von m2 eine bestimmte kinetische Energie (die Geschwindigkeit hast Du richtig berechnet). Die kinetische Energie wird in potentielle Energie und Reibarbeit ungewandelt. Damit lässt sich die Strecke x bestimmen.
Die Rückkehrstrecke ist genauso lang. Da wird die potentielle Energie in kinetische Energie und Reibarbeit umgewandelt. Damit lässt sich die Geschwindigkeit im Punkt B bestimmen.
| Bebolino hat Folgendes geschrieben: | Zu 2.
Hier hätte ich ebenfalls den Ansatz mit dem EES aber weiß dann doch nicht genau was ich damit anfangen könnte. |
Nein, hier geht es nur um den Impulserhaltungssatz. Die Geschwindigkeit von m1 wurde gerade berechnet. Außerdem kennst Du beide Massen. Damit lässt sich die gesuchte Anfangsgeschwindigkeit beider Massen unmittelbar nach dem "Stoß" bestimmen.
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Bebolino1
Gast
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| Bebolino1 Verfasst am: 26. Jan 2018 03:02 Titel: Dankeee |
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Super danke dir.
Also hätte ich für 1.
Epot + Wr = Ekin
-> m1 *g*h +  *Fn*x = 1/2*m2*v^2. für Fn = m1*g*cos30 hätte ich zuvor in einem anderen Aufgaben Teil gehabt.
So bekomme ich für x= -5,3m heraus. Wie kann ich daraus aber die gesuchte Geschwindigkeit vb bekommen?
Zu 2.
Das wäre ja dann also
m1*vb + m2*vb = (m1+m2)*vneu
Oder ?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Jan 2018 11:54 Titel: Re: Dankeee |
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| Bebolino1 hat Folgendes geschrieben: |
Also hätte ich für 1.
Epot + Wr = Ekin |
Richtig.
| Bebolino1 hat Folgendes geschrieben: | | -> m1 *g*h + *Fn*x = 1/2*m2*v^2. |
Nein, das ist nicht richtig. Die Masse m2 liegt doch auf dem Boden und hat nach dem Aufprall die Geschwindigkeit null. Aber beide Massen haben bis unmittelbar vor dem Aufprall dieselbe Geschwindigkeit. Also hat m1 auch unmittelbar nach dem Aufprall von m2 dieselbe Geschwindigkeit wie zuvor.
| Bebolino1 hat Folgendes geschrieben: | | So bekomme ich für x= -5,3m heraus. |
Dieses unsinnige Ergebnis hätte Dir zu denken geben müssen.
| Bebolino1 hat Folgendes geschrieben: | | Wie kann ich daraus aber die gesuchte Geschwindigkeit vb bekommen? |
Mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes:
| Bebolino1 hat Folgendes geschrieben: | Zu 2.
Das wäre ja dann also
m1*vb + m2*vb = (m1+m2)*vneu
Oder ? |
Wie groß ist denn die Geschwindigkeit von m2 vor dem Stoß?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 26. Jan 2018 13:35 Titel: Re: Verbundene Masse auf Schiefer Ebene |
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| Bebolino hat Folgendes geschrieben: | m1 = 6,5kg
m2 = 15,3kg
Die Körper setzten sich in Bewegung mit einer Beschleunigung beider Körper mit a =2m/s^2.
der gleitreibungskoeffizient für K1 ist 0,17. Die Geschwindigkeit v wenn K2 auf dem Boden aufschlägt beträgt 2,45m/s (falls ich das richtig gerechnet habe).
Die Fragen dazu wären nun:... |
Wer sagt eigentlich, dass a=2m/s^2 gilt? Ich erhalte etwa a=5m/s^2. Gut möglich, dass mir ein Rechenfehler unterlaufen ist. Aber auch rein gefühlsmässig würde ich sagen, dass ein Verhältnis a/g von etwa 0.2 zu wenig ist, schliesslich ist die Masse m2 einiges schwerer als m1 und der Reibungskoeffizient nicht sehr hoch.
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Bebolina
Gast
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| Bebolina Verfasst am: 26. Jan 2018 14:23 Titel: . |
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Dann habe ich den ersten Teil meiner Frage nun lösen können
Zu 2.
Ahhh beträgt die Geschwindigkeit von k2 in dem Moment nicht 0m/s ? Da dieser ja erst nach dem mitreißen, quasi nach dem Stoß wieder in Bewegung gesetzt wird. (falls diese Überlegung richtig sein sollte 😅)
Ansonsten ist v bevor k2 auf dem Boden ankommt ja 2,45m/s.
@Myon: a ist in der Aufgabenstellung vorher vorgegeben.
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 26. Jan 2018 14:28 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Bebolino hat Folgendes geschrieben: | Zu 2.
Hier hätte ich ebenfalls den Ansatz mit dem EES aber weiß dann doch nicht genau was ich damit anfangen könnte. |
Nein, hier geht es nur um den Impulserhaltungssatz. Die Geschwindigkeit von m1 wurde gerade berechnet. Außerdem kennst Du beide Massen. Damit lässt sich die gesuchte Anfangsgeschwindigkeit beider Massen unmittelbar nach dem "Stoß" bestimmen. |
Das wäre dann wie bei einem inelastischen Stoß.
Auch wenn die Aufgabe wahrscheinlich tatsächlich so gemeint ist, glaube ich irgendwie nicht, dass das der Realität besonders nahe kommt. So ein Seil wird sich eher recht elastisch verhalten und K1 wird stärker abgebremst, während K2 schneller wird, so dass das Seil erst wieder entlastet wird, dann wieder gespannt und so weiter.
Gruß
Marco
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Jan 2018 14:51 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Wer sagt eigentlich, dass a=2m/s^2 gilt? Ich erhalte etwa a=5m/s^2. |
Da hast Du völlig recht. Ich hatte kritiklos die die 2m/s² des Fragestellers übernommen. Die vom Fragsteller berechnete Aufprallgeschwindigkeit ist demnach falsch. An der weiteren prinzipiellen Vorgehensweise ändert das aber nichts.
@bebolino
Es wäre hilfreich, wenn Du mal die Aufgabenstellung in ihrer originalen Formulierung posten würdest.
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Bebolino
Anmeldungsdatum: 26.01.2018
Beiträge: 4
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 26. Jan 2018 15:53 Titel: |
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@GvC: Das war überhaupt nicht gegen Dich gerichtet. Hatte nur Mühe zu glauben, dass die angegebene Beschleunigung aus der Aufgabenstellung selbst stammt.
@Bebolino: OK, die Beschleunigung steht da tatsächlich. Nicht aber der Reibungskoeffizient von 0.17. Diesen hast Du offenbar selber bestimmt, was aus dem ersten Beitrag nicht ersichtlich war. Und der Reibungskoeffizient ist nicht richtig, er muss grösser sein. Kannst Du eine Gleichung dafür aufstellen?
PS: Es ist nicht meine Absicht, diesen Thread zu „übernehmen“. Es kann ja antworten, wer gerade online ist, dann erhält der Fragesteller auch schneller eine Reaktion.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Jan 2018 16:08 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | @GvC: Das war überhaupt nicht gegen Dich gerichtet. |
Hab' ich auch nicht so empfunden.
Eines wird wieder einmal deutlich: Es ließe sich jegliche Verwirrung vermeiden, wenn die Fragesteller eine vollständige Aufgabenstellung ohne eigene Interpretationen präsentieren würden.
| Myon hat Folgendes geschrieben: | | PS: Es ist nicht meine Absicht, diesen Thread zu „übernehmen“. Es kann ja antworten, wer gerade online ist, dann erhält der Fragesteller auch schneller eine Reaktion. |
Da bin ich mit Dir vollkommen einer Meinung.
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Bebolino
Anmeldungsdatum: 26.01.2018
Beiträge: 4
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914
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| Myon Verfasst am: 26. Jan 2018 16:26 Titel: |
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Die Gleichung sollte stimmen, aber da kommt etwas anderes raus. Ich erhalte mu=1.35; der Wert ist sehr hoch verglichen mit Werten, wie sie in Tabellenwerten aufgelistet sind. Vielleicht kann das noch jemand nachrechnen?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Jan 2018 16:31 Titel: |
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@Bebolino
Ja, die Gleichung ist richtig. Aber Du hast für a=5m/s² eingesetzt, obwohl in der Aufgabe a=2m/s² vorgegeben ist.
| Myon hat Folgendes geschrieben: | | ich erhalte mu=1.35 |
Ich auch.
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Bebolino
Anmeldungsdatum: 26.01.2018
Beiträge: 4
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| Bebolino Verfasst am: 26. Jan 2018 16:34 Titel: . |
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Oh tatsächlich, ich habe diese glaub mit einer anderen Aufgabenstellung verwechselt.
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