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Nachricht |
Kamilla
Gast
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 Kamilla Verfasst am: 24. Mai 2022 09:14 Titel: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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Meine Frage:
Die Übungsaufgabe gibt vor, das ein Wagen innerhalb von 3 Sekunden 1 Meter zurückzulegen soll. An dem Wagen befindet sich ein Gewicht in 25 cm Höhe.
Nun soll die Masse des Gewichtes berechnet werden. Der haftreibungskoeffizient beträgt 0,3.
Meine Ideen:
Ich wollte die Aufgabe über den Energieerhaltungsatz lösen: Epot = Ekin +Wreib. Ich habe aber keine Endgeschwindigkeit vom Gewicht gegeben. Kann ich auch die Endgeschwindigkeit von dem Wagen einsetzten oder gibt es einen anderen Lösungsweg ?? |
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 24. Mai 2022 12:28 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| Kamilla hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Die Übungsaufgabe gibt vor, das ein Wagen innerhalb von 3 Sekunden 1 Meter zurückzulegen soll. An dem Wagen befindet sich ein Gewicht in 25 cm Höhe.
Nun soll die Masse des Gewichtes berechnet werden. Der haftreibungskoeffizient beträgt 0,3.
Meine Ideen:
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Liegt eine schiefe Ebene vor oder nicht?
Ist der Radstand bekannt? |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 24. Mai 2022 13:40 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| Kamilla hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Der haftreibungskoeffizient beträgt 0,3.
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D.h. der Wagen rollt nicht, sondern rutscht mit blockierten Rädern, oder wie ist das zu verstehen? 
_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt! |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 24. Mai 2022 16:20 Titel: |
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| Kamilla hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Die Übungsaufgabe gibt vor, das ein Wagen innerhalb von 3 Sekunden 1 Meter zurückzulegen soll. An dem Wagen befindet sich ein Gewicht in 25 cm Höhe.
Nun soll die Masse des Gewichtes berechnet werden. Der haftreibungskoeffizient beträgt 0,3.
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Schreib doch hier bitte mal die genaue Aufgabenstellung hin. |
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Kamilla
Gast
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| Kamilla Verfasst am: 24. Mai 2022 17:40 Titel: Re: Aufgabenstellung |
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Der Wagen rollt mit Kunststoffrädern mit dem Durchmesser 30cm über eine Straße mit dem Reibungskoeffizienten von 0,3.
Der Achsenabstand beträgt 21 cm. Der Wagen soll mit Hilfe eines Gewichtes Fg angetrieben werden.
Das Gesamtgewicht des Wagens beträgt 1kg.
Wie schwer muss das Gewicht sein, damit der Wagen in 3 Sekunden 1 Meter zurücklegt?
Das ist die exakte Aufgabenstellung. Ich denke es handelt sich dabei um eine gerade Straße, also keinen Winkel. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 24. Mai 2022 18:26 Titel: |
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Vllt. sind Wagen und Masse an einem Faden befestigt der so über eine feste Rolle geführt ist, dass die Masse sich vertikal bewegt. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 24. Mai 2022 20:51 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Vllt. sind Wagen und Masse an einem Faden befestigt der so über eine feste Rolle geführt ist, dass die Masse sich vertikal bewegt. |
Ja, vielleicht. Vielleicht auch nicht. Das Gewicht könnte z.B. auch über eine Rutsche vom Wagen herunter gleiten. Das führt zu einem anderen Ergebnis. Ich warte erst einmal ab, bis wir den exakten Wortlaut der Aufgabe haben. |
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Kamilla
Gast
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| Kamilla Verfasst am: 24. Mai 2022 21:42 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Vllt. sind Wagen und Masse an einem Faden befestigt der so über eine feste Rolle geführt ist, dass die Masse sich vertikal bewegt. |
Ja, vielleicht. Vielleicht auch nicht. Das Gewicht könnte z.B. auch über eine Rutsche vom Wagen herunter gleiten. Das führt zu einem anderen Ergebnis. Ich warte erst einmal ab, bis wir den exakten Wortlaut der Aufgabe haben. |
Das Gewicht hängt an einem Seil senkrecht nach unten und treibt so horizontal den Wagen über eine Umlenkrolle an. Das Gewicht hängt frei in der Luft. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 24. Mai 2022 22:02 Titel: |
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| Kamilla hat Folgendes geschrieben: |
Das Gewicht hängt an einem Seil senkrecht nach unten und treibt so horizontal den Wagen über eine Umlenkrolle an. Das Gewicht hängt frei in der Luft. |
Okay, dann hast Du einen Wagen der Masse m = 1kg, der (aus dem Stand?) so beschleunigt werden soll, dass er innerhalb von t=3s den Weg s =1m zurücklegt.
Die Beschleunigung geschieht aufgrund der Gewichtskraft einer noch zu ermittelnden Masse.
Zusätzlich gibt eine Reibungskraft, die der Beschleunigung entgegenwirkt.
Kennst Du Formeln, die diese Größen in Beziehung setzen?
| Zitat: | | Epot = Ekin +Wreib. Ich habe aber keine Endgeschwindigkeit vom Gewicht gegeben. Kann ich auch die Endgeschwindigkeit von dem Wagen einsetzten oder gibt es einen anderen Lösungsweg ?? |
wenn die Rolle nur umlenkt und nicht übersetzt, dann sollte das Gewicht am Ende so schnell sein, wie der Wagen.
Bei einer Energiebetrachtung wäre allerdings die Frage, wie die Rotationenergie der Räder (und der Rolle?) eingeht, da ist ja nur Durchmesser gegeben, aber nicht die Massenverteilung bzw. das Trägheitsmoment. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 24. Mai 2022 22:05 Titel: |
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| Kamilla hat Folgendes geschrieben: | | Das Gewicht hängt an einem Seil senkrecht nach unten und treibt so horizontal den Wagen über eine Umlenkrolle an. Das Gewicht hängt frei in der Luft. |
Das ist immer noch nicht eindeutig. Ist die Umlenkrolle am Wagen befestigt oder irgendwo außerhalb des Wagens? Bitte den kompletten Wortlaut der Aufgabe posten! |
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 25. Mai 2022 09:51 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| Kamilla hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Die Übungsaufgabe gibt vor, das ein Wagen innerhalb von 3 Sekunden 1 Meter zurückzulegen soll. An dem Wagen befindet sich ein Gewicht in 25 cm Höhe.
Nun soll die Masse des Gewichtes berechnet werden. Der haftreibungskoeffizient beträgt 0,3.
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Ohne weitere Maße zu kennen, scheint mir die Angabe von "25 cm" sinnlos. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 25. Mai 2022 10:57 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| roycy hat Folgendes geschrieben: | | Ohne weitere Maße zu kennen, scheint mir die Angabe von "25 cm" sinnlos. |
Es gibt durchaus Szenarien, in denen alle bisher genannten Angaben benötigt werden - einschließlich der Haftreibung. Aber ohne den Aufgabentext und eventuell vorhandene Zeichungen können wir hier bestenfalls raten. |
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roycy
Anmeldungsdatum: 05.05.2021
Beiträge: 961
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| roycy Verfasst am: 25. Mai 2022 11:19 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | roycy hat Folgendes geschrieben: | | Ohne weitere Maße zu kennen, scheint mir die Angabe von "25 cm" sinnlos. |
Es gibt durchaus Szenarien, in denen alle bisher genannten Angaben benötigt werden - einschließlich der Haftreibung. Aber ohne den Aufgabentext und eventuell vorhandene Zeichungen können wir hier bestenfalls raten. |
Das sagte ich doch:
Ohne weitere Angaben ist die Höhe 25 cm bisher allein sinnlos.
Mal sehen, ob noch etwas folgt. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 25. Mai 2022 12:59 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| roycy hat Folgendes geschrieben: | | Das sagte ich doch |
Ja ich doch auch! |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 25. Mai 2022 17:57 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt durchaus Szenarien, in denen alle bisher genannten Angaben benötigt werden - einschließlich der Haftreibung. Aber ohne den Aufgabentext und eventuell vorhandene Zeichungen können wir hier bestenfalls raten. |
wofür könnte man den Raddurchmesser und den Achsenabstand brauchen?
Kann man aus der Haftreibung irgendwie damit die Rollreibung ermitteln? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 25. Mai 2022 22:36 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | wofür könnte man den Raddurchmesser und den Achsenabstand brauchen?
Kann man aus der Haftreibung irgendwie damit die Rollreibung ermitteln? |
Nehmen wir mal an, auf dem Wagen ist eine Art Galgen mit einer Rolle montiert. Über die Rolle läuft das Seil. Das Gewicht hängt an einem Ende des Seils und das andere Ende ist im einfachsten Fall um eine Achse gewickelt. Dann hängt die Antriebskraft u.a. vom Raddurchmesser ab und die maximale Beschleunigung wird u.a. von der Haftreibung und der Belastung der Antriebsräder begrenzt. Die Belastung der Räder wiederum hängt davon ab, wo die Achsen und der Schwerpunkt liegen. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 25. Mai 2022 23:29 Titel: Re: Gewicht auslegen zum Antreiben eines Wagens |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Aruna hat Folgendes geschrieben: | wofür könnte man den Raddurchmesser und den Achsenabstand brauchen?
Kann man aus der Haftreibung irgendwie damit die Rollreibung ermitteln? |
Nehmen wir mal an, auf dem Wagen ist eine Art Galgen mit einer Rolle montiert. Über die Rolle läuft das Seil. Das Gewicht hängt an einem Ende des Seils und das andere Ende ist im einfachsten Fall um eine Achse gewickelt. Dann hängt die Antriebskraft u.a. vom Raddurchmesser ab und die maximale Beschleunigung wird u.a. von der Haftreibung und der Belastung der Antriebsräder begrenzt. Die Belastung der Räder wiederum hängt davon ab, wo die Achsen und der Schwerpunkt liegen. |
Respekt! 
bin mal gespannt, ob wir noch die ganz exakte Aufgabenstellung bekommen... |
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