Newtonsches Axiom < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:54 Mo 23.01.2012 | | Autor: | joki |
| Aufgabe | Ein Quader der Masse m befindet sich auf einer reibungsfreien schiefen Ebene, die um den Winkel Beta gegenüber der Horizontalen geneigt ist.
a) Zunächst wird der Kasten durch ein Seil in seiner Ausgangsposition gehalten. Bestimmen Sie für diesen Fall die am Seil angreifende Zugkraft sowie die auf die Ebene ausgeübte Normalkraft.
b) Berechnen Sie die Kräfte für m=2kg und Beta= 60°. Was ergibt sich für die Grenzfälle Beta= 0° und Beta= 90°
c) Die Ebene erfährt nun eine konstante Beschleunigung a, die parallel zur Horizontalen gerichtet ist. Wie groß muss diese sein, damit der Körper auch ohne Seil seine Position relativ zur Ebene nicht ändert? Wie ändert sich hierbei die Normalkraft? Diskutieren Sie auch hier die Grenzfälle Beta= 0° und Beta= 90°
d) Berechnen sie a für Beta= 60°. Was passiert, wenn a noch weiter erhöht wird? |
Hallo,
also Aufgabenteil a) und b) sind kein Problem.
Normalkraft berechnet sich aus cos(beta)* Gewichtskraft
Zugkraft berechnet sich aus sin(beta) * Gewichtskraft
und in b) erhält man dann für Zugkraft 16,99 N und 9,81N für die Normalkraft. Die Grenzfälle ergeben dann bei Beta = 0°, dass die Gewichtskraft der Normalkraft entspricht und bei B=90°, dass die Gewichtskraft der Zugkraft im Seil entspricht.
Mein Problem ist der Aufgabenteil c) Ich weiß nicht, wie ich hier den Ansatz wählen soll. Wie könnte der aussehen für eine beliebige Beschleunigung und wie kommt ihr darauf?
für Hilfe bin ich sehr dankbar,
Joki
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:15 Mo 23.01.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
ist c) die wörtliche Aufgabe? ist mit a die beschleunigung gemeint?
steht irgendwo, welches a gemeint ist? soll das Seil die Masse beschleunigen oder ist mit a einfach [mm] g*sin\alpha [/mm] gemeint?
gibt es eine Zeichnung zu dem quader mit maßangaben? vielleicht fällt er um?
gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:13 Di 24.01.2012 | | Autor: | joki |
Hallo
ist c) die wörtliche Aufgabe?
ja, c) ist exakt wörtlich wiedergegeben und es gibt keine Zeichnung des Quaders. Er wird ,schätze ich, als Punktmasse angenommen
ist mit a die beschleunigung gemeint?
mit a ist die Beschleunigung gemeint. ich weiß aber nicht, welches a
Ich vermute, die Beschleunigung greift an der Ebene an… . Die Masse wird dabei durch g*sin(alpha) beschleunigt und soll sozusagen durch die Beschleunigung der Ebene (ohne Seil) im Gleichgewicht gehalten
gibt es eine Zeichnung zu dem quader mit maßangaben? vielleicht fällt er um?
Nein, dass sind alle Informationen, die ich dazu habe. Keine Zeichnung und er fällt auch nicht um.
Mit dem Quader passiert gar nichts, er rutscht nur, sobald kein Seil mehr da ist mit einer Beschleunigung die Ebene hinunter, diese Beschleunigung (g*sin(alpha)) muss irgendwie durch die Beschleunigung der Ebene aufgehalten werden, sodass sich die Position des Körpers relativ zur Ebene nicht ändert. Das Seil spielt dabei keine Rolle.
Gruß,
joki
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:16 Di 24.01.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ich habe die Aufgabe zu ungenau gelesen.
beschleunigt man die Ebene so, dass die horizontale Komponente der Hangabtriebsbeschleunigung =a ist, kann der Block sich nicht mehr horizontal zur Ebene bewegen, bleibt also an der Stelle liegen. Wenn sie größer wird muss er wohl nach oben rutschen.
Ich hab noch nicht überlegt, wie die Übertragung der Kraft aufdurch die Normalkraft zustande kommt.
richtig ist, dass bei 0° der Klotz ohne reibung relativ zur Ebene sich mit -a bewegt, d.h. relativ zum labor nicht bewegt, bei 90° rutscht er weiterhin mit g nach unten.
vielleicht hab ich später zeit, es genauer zu überlegen.
Gruss leduart
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