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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:30 Do 08.01.2009 | | Autor: | Marius6d |
| Aufgabe | Guten Tag zusammen!
Ich bereite mich gerade im Selbststudium auf die bevorstehende Physikprüfung vor. Habe eigentlich auch selten Probleme doch Folgende Lösung kann ich einfach nicht nachvollziehen:
Ein Körper der Masse m1 = 5 kg befindet sich auf einer schiefen Ebene mit Neigungswinkel alpha = 30°. Durch einen Faden, der über eine Rolle geführt wird, ist er mit einem zweiten Körper der Masse m2 = 3kg verbunden. Die Anordnung sei zunächst in Ruhe.
![[a]](/images/paperclip.gif "Dateianhänge") Datei-Anhang
a) In welcher Richtung und mit welcher Beschleunigung setzt sich die Anordnung in Bewegung, wenn Reibungskräfte zuerst vernachlässigt werden?
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Nun habe ich zuerst die Resultierende Kraft des Körpers m1 ausgerechnet, die ja genau der Hangabtriebskraft entspricht, weil ja keine Reibung vorhanden ist:
F = m * g * sinalpha
F = 5 kg * 9.81 [mm] m/s^2 [/mm] * sin 30°
F = 24.525 N
Als nächstest habe ich die Kraft die auf den Körper m2 wirkt ausgerechnet, diese entspricht ja der Gewichtskraft:
Fg = m * g
Fg = 3 kg * 9.81 [mm] m/s^2
[/mm]
Fg = 29.43 N
Daraus ergibt sich, dass die Gewichtskraft des Körpers m2 stärker ist als die Hangabtriebskraft des Körpers m1. Der Körper m2 bewegt sich also nach unten bzw. der Körper m1 den Hang hinauf.
Die resultierende Kraft des Systems ist also die Gewichtskraft Fg minus die Hangabtriebskraft F.
Fres = Fg - F
Fres = 29.43 N - 24.525 N
Fres = 4.905 N
Der Körper m2 fällt also mit einer resultierenden Kraft von Fres = 4.905 N nach unten.
Daraus die Beschleunigung berechnet:
Fres = m*a
a = Fres / m2
a = 4.905N / 3 kg
a = 1.635 [mm] m/s^2
[/mm]
Laut der Lösung müsste der Wert für die Beschleunigung aber 0.625 [mm] m/s^2 [/mm] betragen. Das der Körper nach unten sinkt stimmt überein.
Ich habe wirklich einige Male durchgerechnet, auch mit einem Wert von g = 10 [mm] m/s^2, [/mm] weil die sich im Aufgabenblatt anscheinend nicht auf einen durchgehenden Wert für g einigen konnten.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
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Hallo Marius6d,
das Problem liegt darin, dass die resultierende Kraft auf beide Massen wirkt und also auch beide beschleunigt werden. Du musst also in Deiner Formel mit der resultierenden Kraft dann (5kg+8kg) als Masse einsetzen. Die angegebene Beschleunigung erhältst Du übrigens tatsächlich nur, wenn Du für g [mm] 10m/s^2 [/mm] annimmst.
Grüße,
reverend
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:20 Fr 09.01.2009 | | Autor: | Marius6d |
Vielen Dank für die Antwort, jetzt bin ich beruhigt :D
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