Schiefe Ebene < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Eine schiefe Ebene, Neigungswinkel [mm] \alpha, [/mm] liegt austrahiert auf einer Waage. Auf ihr befindet sich, irgendwie befestigt, eine Masse m. Die Waage zeigt ihr Gewicht an.
a) Die Befestigung wird gelöst, die Masse gleitet reibungsfrei die Schiefe Ebene hinab. Ändert sich die Anzeige der Waage?
b) Wie ändert sich die Anpresskraft? |
Hallo zusammen,
zu a)
Die Waage misst doch einfach die gesamte Masse und auch wenn die Masse die schiefe Ebene hinunter gleitet, hat die doch immer die selbe Masse, also sollte die Anzeige auf der Waage ja gleich bleiben?
zu b)
Die Anpresskraft bzw. Normalkraft FN= FG*sin [mm] \alpha [/mm] hängt doch nur vom Winkel und der Gewichtskraft ab, die ja immer gleich groß ist, also ist die Anpresskraft doch auch immer gleich groß?
Ist die Aufgabe wirklich so einfach, oder habe ich veregessen etwas zu bedenken?=)
Gruß
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:45 Mo 22.11.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ja du hast es dir zu einfach gemacht.
mit welcher Kraft drockt die masse auf die schiefe Ebene, diese muss die Gegenkraft aufbringen, diese wirkt dann ausser dem Gewicht der schiefen Ebene selbst auf die Waage , woher kommt der rest der Kraft?
wenn die schiefe ebene 90° stünde, also senkrecht, und du den klotz dann loslässt, was zeigt die Waage dann?
übrigens, sie "wiegt" nicht die Masse sondern das Gewicht.
Gruss leduart
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Die Masse drückt doch mit der Kraft FN=FG*sin [mm] \alpha [/mm] auf die Ebene, oder?
Ich verstehe noch nicht so ganz, weshalb die Waage etwas anderes misst, wenn die Masse diese Ebene hinunter rutscht?
Die Gegenkraft, die von der Ebene ausgeht ist doch gemäß actio=reactio gleich der Normalkraft FN und diese ist ja nur von der Gewichtskraft und dem Winkel abhängig, was ja „gleich bleibt“.
Oder habe ich die Aufgabe falsch verstanden und es ist so gemeint, dass es eine Veränderung auf der Anzeige der Waage gibt, wenn die Masse unten auf der Waage auftrifft?
Gruß
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:17 Mo 22.11.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
nein gefragt ist nach der Waage während des reibungsfreien Rutschens.
Nochmal, machdas Brett immer steiler, nagel dazu den Klotz fest. was zeigt die Wagge,beim Neigen der Ebene 8wenn deine hände jeweils wieder weg sind?
wenn sie schliesslich ganz senkrecht steht zieh den nagel raus, was zeigt die Waage solange der Klotz nicht aufschlägt?
und
a) die normalkraft ist nicht [mm] G*sin\alpha
[/mm]
b) die Waage misst nicht nur die Normalkraft, sondern, wie du anfangs richtig gesagt hast das gesamte gewicht G.
Gruss leduart
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| Aufgabe | Eine schiefe Ebene, Neigungswinkel liegt austrahiert auf einer Waage. Auf ihr befindet sich, irgendwie befestigt, eine Masse m. Die Waage zeigt ihr Gewicht an.
a) Die Befestigung wird gelöst, die Masse gleitet reibungsfrei die Schiefe Ebene hinab. Ändert sich die Anzeige der Waage?
b) Wie ändert sich die Anpresskraft? |
Habe oben nochmals die anfängliche Frage formuliert, dann muss man sich nicht komplett neu einlesen, für alle die das zum ersten mal lesen.
zu a)
Wenn die masse sich nicht bewegt anfangs, wird doch die Kraft m=m1*g gemessen?
Sobald die Masse sich bewegt „splittet" sich die Kraft anschaulich in 2 Komponenten auf: die Hangabtriebskraft und die Normalkraft, die direkt auf die Ebene drückt. Da die Normalkraft jedoch senkrecht zur Ebene zeigt, muss man von dieser Normalkraft noch die Vertikalkomponente ausrechnen, richtig?
D.h. man kann FN wieder zerlegen in eine Komponente, die vertikal nach unten zeigt und (??)
Jetzt kann man doch einer skizze entnehmen, dass gilt:
(Die vertikale Komponente sei mit g`bezeichnet)
[mm] cos(\varphi)= \bruch{g`}{FN}\Rightarrow g`=FN*cos(\varphi)
[/mm]
wenn man FN noch einsetzt:
[mm] g`=FG*cos^2(\varphi) [/mm] ?
Intuitiv ist ja klar, dass die Waage umso weniger Gewicht misst, desto größer der Winkel. geht das denn hier eindeutig aus der von mir bestimmten Formel hervor? Die Funktion [mm] cos^2 [/mm] liefert doch für wachsende winkel bis [mm] \pi/2 [/mm] immer kleinere Werte, oder?
Danke schonmal für alle Antworten!
Gruß
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:23 Mo 24.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
deine Bezeichnungen sind für mich schwer zu durschauen! eine Kraft mit g zu bezeichnen ist sicher sehr ungeschickt. g ist für die erdbeschl reserviert.
also es gilt es wirken 2 Kräfte:
1.Normalkraft auf die schiefe [mm] ebene:F_N=mg*cos\alpha
[/mm]
2. Hangabtriebdkraft [mm] F_H=mgsin\alpha [/mm] diese wird solange die masse befestigt ist beide auf die schiefe evebe, sie muss fie gegenkraft aufbringen und wirkt mit der vektoriellen summe, die senkrecht nach unten wirkt auf die Unterlage=Waage.
Wenn man loslässt und keine reibung hat, fällt die Gegenkraft zu [mm] F_H [/mm] weg, bleibt [mm] F_N, [/mm] der senkrechte Anteil davon drückt nach unten, der waagerechte würde die schiefe Ebene nach rechts drücken, was ja nicht geht.
also bleibt von [mm] F_N [/mm] der senkrechte Anteil [mm] F_n*cos\alpha=mg*cos^2\alpha
[/mm]
und natürlich nimmt [mm] cos^2\alpha [/mm] von [mm] \alpha=0 [/mm] bis [mm] \alpha=\pi/2 [/mm] ab und ist dort 0 .
gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:47 Mo 24.01.2011 | | Autor: | Theoretix |
Alles klar, vielen Dank!
Gruß
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