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Lara03
Gast
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 Lara03 Verfasst am: 08. Nov 2021 16:38 Titel: Kräfte in Waggons |
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Meine Frage:
hey ihr Lieben, ich komme hier gerade echt nicht weiter, könnte mir jemand helfen?
Kr ?afte
(a) Drei gleiche Waggons der Masse M werden von einer Lokomotive mit der Kraft F gezogen. Wie groß sind die Kr ?afte, die auf jeden Waggon wirken? Vernachla ?ssigen Sie die Reibung.
Waggon-Waggon-Waggon-Kraft F?>
(b) Ein Seil mit Masse m ist an einem Block mit Masse M, der sich auf einer Eisfl ?ache befindet, befestigt (siehe Abbildung unten). Am freien Ende des Seils wird mit einer Kraft F gezogen. Welche Kraft u ?bt das Seil auf den Block aus. Reibungskra ?fte seien zu ver- nachl ?assigen.
(c) Wie groß wa ?re die Kraft, wenn das Seil masselos w ?are?
[M]??-Seil??-Kraft F ?>
Meine Ideen:
A) die Kraft die auf jeden Waggon wirkt müsste ja eigentlich gleich groß sein, da die Waggons alle die gleiche Maße haben oder?
B)Zugkraft?
C)f=m*g gibts dann überhaupt eine Kraft, wenn die Maße 0 ist? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 08. Nov 2021 16:50 Titel: Re: Kräfte in Waggons |
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| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | A) die Kraft die auf jeden Waggon wirkt müsste ja eigentlich gleich groß sein, da die Waggons alle die gleiche Maße haben oder? |
Dass ist richtig (wenn auch nicht notwendigerweise das, was der Aufgabensteller hören will). Die eigentliche Frage ist aber, wie groß diese Kraft ist.
| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | B)Zugkraft? |
Auch hier ist die Frage, wie groß die Kraft ist.
| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | C)f=m*g gibts dann überhaupt eine Kraft, wenn die Maße 0 ist? |
Du vergisst, dass an dem Seil noch ein Block hängt, dessen Masse nicht Null ist. |
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Lara03
Gast
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| Lara03 Verfasst am: 08. Nov 2021 16:58 Titel: Kräfte |
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Bei b geht es doch nur um die Frage nach welcher Kraft. Es sind keine Werte gegeben, also kann ich nichts ausrechnen…
Also sind die Kräfte bei a überall gleich? Warum genau ist das so und warum nimmt die Kraft nicht nach hinten ab? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 08. Nov 2021 17:14 Titel: Re: Kräfte in Waggons |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | A) die Kraft die auf jeden Waggon wirkt müsste ja eigentlich gleich groß sein, da die Waggons alle die gleiche Maße haben oder? |
Dass ist richtig (wenn auch nicht notwendigerweise das, was der Aufgabensteller hören will). Die eigentliche Frage ist aber, wie groß diese Kraft ist. |
Gut, dann sollte man aber schon noch erwähnen, dass das jeweils die resultierenden Kräfte sein müssen. Wenn also "vorne was zieht" und hinten "was gezogen wird", ist das dann die Summe der Kräfte (also in diesem Fall die Differenz der Beträge).
Wenn also am letzten Waggon nichts mehr hängt, ist die resultierende Kraft (mal nur Kräfte in horizontaler Richtung berücksichtigt) die, die über die Waggon-Kupplung vorne zieht. Beim vorletzten Waggon zieht aber hinten ja eben diese Kraft in umgekehrter Richtung, so dass die Kraft die vorne größer sein muss, um die resultierende Kraft wieder gleich zu haben, usw.
Nur um Missverständnissen vorzubeugen.
Gruß
Marco |
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Lara03
Gast
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| Lara03 Verfasst am: 08. Nov 2021 17:30 Titel: Kräfte |
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Hmmm das verwirrt mich gerade noch mehr. Warum wirkt nach hinten eine Kraft? Die Reibung sollten wir ja vernachlässigen |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 08. Nov 2021 18:05 Titel: |
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Also: Wenn die Lok vorne zieht und keine Reibung wirkt, dann werden die Massen (also die Waggons) ja beschleunigt. Sonst würde die Lok ja keine Kraft auf die Waggons ausüben.
Weil alle zusammen hängen, beschleunigen die Waggons ja offenbar alle gleich (mal abgesehen von Elastizität der Kupplungs-Elemente etc.). Wenn alle die gleiche Masse haben und gleich beschleunigen, muss auf sie alle dieselbe resultierende Kraft wirken.
Wenn eine Masse beschleunigt wird, übt sie entsprechen eine Gegenkraft aufgrund ihrer Trägheit aus. Wenn Du einen einzelnen Waggon betrachtest, muss also auf die Masse eine Kraft wirken, die aus der Vektor-Summe aller an den Waggon angreifender Kräfte besteht (also wenn sie entgegen gesetzt wirken, muss man die Beträge voneinander abziehen). Das bedeutet: bei einem einzelnen Waggon muss an der vorderen Kupplung eine größere Kraft wirken, als an der hinteren, damit er beschleunigt. Die Differenz (der Beträge hier) ist die resultierende Kraft und die wird ausgeglichen durch die Trägheitskraft der beschleunigten Masse.
Das bedeutet aber auch, die Kraft, die jeweils auf die Kupplung übertragen wird, muss immer um denselben Betrag größer werden von Waggon zu Waggon, damit alle diese resultierenden Kräfte auf jede einzelne Waggon-Masse gleich ist.
Gruß
Marco |
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 08. Nov 2021 19:43 Titel: Re: Kräfte in Waggons |
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| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
(a) Drei gleiche Waggons der Masse M werden von einer Lokomotive mit der Kraft F gezogen. Wie groß sind die Kr ?afte, die auf jeden Waggon wirken? Vernachla ?ssigen Sie die Reibung.
Meine Ideen:
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Zur Lokaufgabe:
Wird aus dem Stand heraus beschleunigt oder befindet sich der Zug in Fahrt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit? |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5870
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| Myon Verfasst am: 08. Nov 2021 20:03 Titel: Re: Kräfte in Waggons |
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| roycy hat Folgendes geschrieben: | | Wird aus dem Stand heraus beschleunigt oder befindet sich der Zug in Fahrt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit? |
Das spielt hier m.E. keine Rolle. Wenn sich der Zug mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und F>0 ist, dann kann die Strecke aber nicht horizontal sein im Fall ohne Reibung.
Die Frage ist aber tatsächlich, wie as_string schrieb, was gemeint, ob die resultierenden Kräfte auf die einzelnen Wagen oder die Kräfte, welche an den jeweils vorderen Kupplungen ziehen. Ich würde eher auf das zweite tippen, auch wenn das klarer hätte geschrieben werden sollen. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 08. Nov 2021 20:24 Titel: Re: Kräfte in Waggons |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Ich würde eher auf das zweite tippen, auch wenn das klarer hätte geschrieben werden sollen. |
Ich auch. Deshalb habe ich oben dazu geschrieben, dass die korrekte Antwort nicht unbedingt das ist, was der Aufgabensteller hören will. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 08. Nov 2021 20:28 Titel: Re: Kräfte |
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| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | Es sind keine Werte gegeben, also kann ich nichts ausrechnen… |
Dass keine Werte gegeben sind, heißt zwar, dass Du keine Werte ausrechnen kannst, aber es sind Variablen gegeben, die Du in eine Gleichung einsetzen kannst. Das wird hier erwartet. |
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Lara03
Gast
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| Lara03 Verfasst am: 08. Nov 2021 20:30 Titel: Kräfte |
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Ok das versteh ich jetzt. Danke euch
aber wie ist das bei Aufgabe 2 und 3. |
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Lara03
Gast
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| Lara03 Verfasst am: 08. Nov 2021 20:33 Titel: Re: Kräfte |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | Es sind keine Werte gegeben, also kann ich nichts ausrechnen… |
Dass keine Werte gegeben sind, heißt zwar, dass Du keine Werte ausrechnen kannst, aber es sind Variablen gegeben, die Du in eine Gleichung einsetzen kannst. Das wird hier erwartet. |
Oh man, dann ist das doch so kompliziert… ich geb’s auf  |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 08. Nov 2021 21:21 Titel: Re: Kräfte |
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| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | | Oh man, dann ist das doch so kompliziert… |
Nein, nicht wirklich. Du schreibst einfach hin wie Du rechnen würdest - nur mit Bustaben anstelle von Zahlen. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 09. Nov 2021 10:19 Titel: Re: Kräfte |
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| Lara03 hat Folgendes geschrieben: | Ok das versteh ich jetzt. Danke euch
aber wie ist das bei Aufgabe 2 und 3. |
zu b)
\cdot a \rightarrow a = \frac{F}{m_b+m_s})
zu c)
Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 09. Nov 2021 11:06, insgesamt einmal bearbeitet |
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 09. Nov 2021 10:46 Titel: Re: Kräfte in Waggons |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | roycy hat Folgendes geschrieben: | | Wird aus dem Stand heraus beschleunigt oder befindet sich der Zug in Fahrt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit? |
Das spielt hier m.E. keine Rolle. Wenn sich der Zug mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und F>0 ist, dann kann die Strecke aber nicht horizontal sein im Fall ohne Reibung.
Die Frage ist aber tatsächlich, wie as_string schrieb, was gemeint, ob die resultierenden Kräfte auf die einzelnen Wagen oder die Kräfte, welche an den jeweils vorderen Kupplungen ziehen. Ich würde eher auf das zweite tippen, auch wenn das klarer hätte geschrieben werden sollen. |
Ich hatte eigentlich Lara03 gefragt um zu ergründen, ob der Unterschied zwischen Beschleunigung u. gleichmäßige Geschwindigkeit bekannt ist. |
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