Kräfte: Reibung, Ziehen .. < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:06 Fr 13.07.2012 | | Autor: | Eisfisch |
| Aufgabe | Eine Masse [mm] m_{2} [/mm] = 1,2 kg wird in durch ein Hängegewicht [mm] m_{1} [/mm] = 0,5 kg mittels eines über eine Rolle geführten Fadens in Bewegung gesetzt; so daß sie mit der Reibungszahl μ = 0,25 auf einer horizontalen Unterlage gleitet.
Berechne a) Zeitdauer und b) Endgeschwindigkeit für eine Strecke s = 0,8 m und c) die Zugkraft im Faden.
Anm.: Die Masse von Rolle und Faden ist zu vernachlässigen.
[Dateianhang nicht öffentlich] |
Lösungen sind gem.Lösungszettel nicht richtig. Was ist falsch?:
[mm] F_{R} [/mm] = μ * [mm] G_{2} [/mm] Reibungskraft
mit [mm] G_{2}= m_{2} [/mm] * g = 1,2 kg * 9,81 m/s² = 11,772 N
μ = 0,25
[mm] F_{R} [/mm] = 0,25 * 1,2 * 9,81 = 2,943 N
Gegenkraft, zugleich Zugkraft, über die Masse [mm] m_{1} [/mm] :
[mm] G_{1} [/mm] = [mm] m_{1} [/mm] * g = 0,5 kg * 9,81 m/s² = 4,905 N Gewichtskraft
Resultierende Kraft [mm] F_{Res} [/mm] aus der Differenz:
[mm] F_{Res} [/mm] = [mm] G_{1} [/mm] - [mm] F_{R} [/mm] = 4,905 - 2,943 = 1,962 (alles in N)
Beschleunigung a aus: F = m * a [mm] \Rightarrow [/mm] a = F/m
a = [mm] F_{Res} [/mm] / [mm] m_{2} [/mm] = 1,962 N / 1,2 kg = 1,635 m/s²
Zeit t aus : s = 1/2 * a * t² [mm] \Rightarrow [/mm] t= [mm] \wurzel{ 2 s / a } [/mm]
t = [mm] \wurzel{ 2 * 0,8 m / 1,635 m/s² } [/mm] = 0,989 s
Geschwindigkeit v aus: v = a t
v = 1,635 m/s² * 0,989 s = 1,617 m/s
Lösungen:
a) Die Zeit beträgt 0,99 s
b) Die Geschwindigkeit beträgt 1,62 m/s
c) Die Zugkraft im Faden beträgt 1,962 N
Diese Zahlen stimmen nicht mit den gegebenen Ergebnissen überein. Ein Lösungsweg ist nicht gegeben. Was habe ich falsch gemacht?
LG
Eisfisch
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:17 Fr 13.07.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
du hast nicht gesehen, dass ja Masse 1 und 2 beschleunigt werden, damit ist dein a) falsch.
zur kontrille kannst du auch mit dem energiesatz rechnen, m1 verlier pot. Energie, m1 und m2 gewinnen kin. Energie, ausserdem noch m2 die Reibungsarbeit [mm] F_r*s
[/mm]
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:27 Fr 13.07.2012 | | Autor: | Eisfisch |
> Hallo
> du hast nicht gesehen, dass ja Masse 1 und 2 beschleunigt
> werden, damit ist dein a) falsch.
Die Beschleunigung a aus: F = m a -> a = F/m
wird hier doch für die Masse 2 (= der zu bewegende Körper) berechnet:
a = 1,962 N / 1,2 kg = 1,635 m/s²
und geht nachfolgend in t und v ein
> zur kontrille kannst du auch mit dem energiesatz rechnen,
> m1 verlier pot. Energie, m1 und m2 gewinnen kin. Energie,
> ausserdem noch m2 die Reibungsarbeit [mm]F_r*s[/mm]
> Gruss leduart
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:12 Sa 14.07.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
m1 wird doch auch beschleunigt! sonst must du die wirkliche Kraft auf m2 berechnen, die ja kleiner ist, wenn sich m1 in Richtung auf m2 bewegt, als bei ruhendem m1.
es ist nicht m2 "der zu bewegende Körper" sondern m1 und m2 "sind zu bewegen"
Zur vorstellung: mach mal m1 riesig, dann spielt gegenüber m1*g dein bischen Reibung fast keine Rolle mehr, die resultierende Kraft ist fas m1*g, so wie du rechnest wäre dann die Beschleunigung m1*g/m2 und mit m2<<m1 ein vielfaches von g!
also rechne mal deine Rechng für m1=1000kg durch!
Gruss leduart
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