Beschleunigung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:58 So 10.09.2006 | | Autor: | Beliar |
| Aufgabe | | Welche Beschleunigung erfährt der Körper durch die Kraft? |
Hallo,
wir müssen diese Aufgabe berechnen, ich weiss nur nicht ob ich da auf dem richtigen weg bin, kann da mal jemand ein Blick drauf werfen?
Ein Körper 1,5 kg wird auf einer schiefen Ebene 60 ° hangaufwärst mit einer Kraft von 15 N gezogen. Wie groß ist die Beschleunigung?
Mein Ansatz:
Habe erst F2 ausgerechnet, F2= [mm] F1*sin\alpha
[/mm]
bekam für F2 = 12,99N heraus.
habe F2+F1 um Fges zu bekommen sind dann 27,99N
habe dann F= m*a umgestell und habe eine Beschleunigung von [mm] 18,66m/s^2
[/mm]
erschein mir aber viel zu groß, was habe ich da falsch gemacht?
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Hallo beliar!
> Welche Beschleunigung erfährt der Körper durch die Kraft?
> Hallo,
> wir müssen diese Aufgabe berechnen, ich weiss nur nicht ob
> ich da auf dem richtigen weg bin, kann da mal jemand ein
> Blick drauf werfen?
>
> Ein Körper 1,5 kg wird auf einer schiefen Ebene 60 °
> hangaufwärst mit einer Kraft von 15 N gezogen. Wie groß ist
> die Beschleunigung?
So ganz klar gestellt ist die Aufgabe nicht. Man könnte meinen, daß die Zugkraft die resultierende Kraft sei und somit wäre die Berechnung der Beschleunigung gemäß F=m*a einfach durchzuführen. Ich gehe deshalb davon aus, daß der Körper quasi mit einer konstanten Kraft (z.B. durch die eines Motors, welcher am oberen Ende der geneigten Ebene montiert ist) nach oben gezogen wird.
> Mein Ansatz:
> Habe erst F2 ausgerechnet, F2= [mm]F1*sin\alpha[/mm]
> bekam für F2 = 12,99N heraus.
Kräfte durchzunummerieren ist zwar recht sinnvoll, jedoch hier ein wenig fehl am Platz. An der geneigten Ebene greifen mehrere Kräfte auf den Körper an. Dies wären:
1) Die Gewichtskraft [mm] F_{G} [/mm] . Sie wird durch das Gewicht des Körpers und die Fallbeschleunigung hervorgerufen und ist zum Erdmittelpunkt gerichtet.
2) Die Normalkraft [mm] F_{N} [/mm] . Sie wird ermittelt durch [mm] F_{N}=F_{G}*cos(\alpha) [/mm] und wirkt senkrecht in Richtung der Ebene.
3) Die Hangabtriebskraft [mm] F_{H} [/mm] . Diese berechnet man durch [mm] F_{H}=F_{G}*sin(\alpha) [/mm] und wirkt parallel zur Ebene und 'zieht' den Körper quasi der Ebene entlang nach unten.
> habe F2+F1 um Fges zu bekommen sind dann 27,99N
> habe dann F= m*a umgestell und habe eine Beschleunigung
> von [mm]18,66m/s^2[/mm]
> erschein mir aber viel zu groß, was habe ich da falsch
> gemacht?
Zunächst solltest du dir mit der Masse des Körpers und der Fallbeschleunigung die Gewichtskraft [mm] F_{G} [/mm] des Körpers berechnen.
Mit der Gewichtskraft [mm] F_{G} [/mm] kannst du die Hangabtriebskraft [mm] F_{H} [/mm] ermitteln. (die Normalkraft ist bei deiner Aufgabe unwesentlich. Bedeutung hat sie nur, wenn die Reibungskraft zwischen Körper und Ebene ins Blickfeld der Untersuchung einbezogen werden, was hier anscheinend nicht gefordert wird).
Nun gibt es quasi 3 mögliche Reaktionen des Körpers:
1. Die Zugkraft von 15N ist größer als die Hangabtriebskraft
Als resultierende Kraft würde eine Kraft entlang der Ebene nach oben wirken - der Körper wird nach oben gezogen.
2. Die Zugkraft ist kleiner als die Hangabtriebskraft
Als resultierende Kraft würde demnach eine Kraft entlang der Ebene nach unten wirken - der Körper würde nach unten 'rutschen'.
3. Die Zugkraft nach oben und die Hangabtriebskraft nach unten sind gleichgroß
Da beide Kräfte jedoch in entgegengesetze Richtungen wirken und gleich groß sind (den gleichen Betrag haben) heben sie sich auf. Als resultierende Kraft würde also eine Kraft mit 0 Newton auf den Körper wirken - der Körper würde demnach ..... das solltest du jetzt selber wissen.
Du hast also zu prüfen welcher der 3 Fälle für deine Aufgabe in Betracht kommt. Wie's geht hab ich dir grad erläutert. (die gesamte Lösung sollte nicht mehr als 10 Minuten in Anspruch nehmen)
Kleiner Hinweis noch: bei physikalischen Aufgaben empfiehlt es sich immer, sich eine Skizze vom Problem zu machen, das hilft ungemein beim Finden der Lösung. (mitunter geben Lehrer auch auf die Skizze einen Punkt in der Arbeit, weil sie dadurch sehen, daß du den Sachverhalt verstanden hast)
Viel Spaß.
Gruß,
Tommy
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