Brauche bei Physik Aufgabe Hilfe (beschleunigung))?
Die Aufgabe lautet:
Berechnen Sie die Beschleunigung der Masse m1 (m1=1kg, m2=200g, m3=150g)
Dies isr basierend auf folgender Skizze:
Wäre nett wenn jemand mir helfen
könnte, indem er auch die einzelnen Schritte nachvollziehbar erklärt :)
5 Antworten
Die Massen sind über Seile fest miteinander verbunden und deshalb kann man alle 3 Massen zu einer Masse m=m1+m2+m3 zusammenfassen.
Dan dieser Masse m greifen rechts und links die Gewichtskräfte von Fg3=m3*g und Fg2=m2*g
Wegen m2>m3 bewegt sich dann das Ganze nach links
1) eine Zeichnung machen mit der Masse m=1kg+0,2kg+0,15kg=1,35kg
2) die Bewegungsrichtung einzeichnen,mit einen Pfeil BW (Bewegungsrichtung)
3) nun alle Kräfte an der Masse m=1,35kg antragen mit richtigen Vorzeichen
Gleichgewichtsbedingung:Die Summe aller Kräfte in eine Richtung ist zu jedem Zeitpunkt gleich NULL.
An der Masse m=1,35kg greifen 3 Kräfte an
1) Fg2=m2*g=negativ zeigt nach links
2) Fg3=m3*g=positiv zeigt nach rechts
3) F=m*a=positiv zeigt nach rechts ist die Trägheitskraft und wirkt entgegen der Bewegungsrichtung
aus der Zeichnung ergibt sich
F+Fg3-Fg2=0
F=Fg2-Fg3
m*a=m2*g-m3*g=g*(m2-m3)
a=g*(m2-m3)/m=9,81m/s²*(0,2kg-0,15kg)/1,35kg
a=0,3633..m/s²
Prüfe auf Rechen- Und Tippfehler.
Das System besteht ja aus den Massen m1,m2 und m3 und die "äßeren Kräfte an diesen System sind:
Fg2=m2*g=Gewichtskraft aus der Masse m2
Fg3=m3*g=Gewichtskraft aus dern masse m3
F=m*a=Trägheitskraft,wirkt "entgegen der Bewegungsrichtung
1) wir betrachten das System im Ruhezustand und wirken nur die Kräfte
Fg2=m2*g und Fg3=m3*g
Wegen m2>m3 bewegt sich das System nach "links" (Bewegungsrichtung)
Dadurch wirkt die Trägheitskraft F=m*a nach "rechts" entgegen der Bewegungsrichtung.
Merke:Eine Masse m verharrt in ihrem Bewegungszustand,so lange keine äußere Kraft aud sie einwirkt.Wirkt eine äßere Kraft auf die Masse m ein,so reagiert diese mit einer gleich großen Gegenkraft "F=m*a"
Die äußere Kraft an diesen System ist Fäu=Fg2-Fg3=konstant mit Fg2>Fg3
Man kann natürlich auch ein Gleichungssystem mit 3 Gleichungen aufstellen,weil hier ja 3 Massen gegeben sind,dass ist hier aber nicht notwendig.
Anders sähe es aus,wenn wir hier 2 Massen hätten und ein Umlenktrolle mit dem Massenträgkeitsmoment "J=..."
Dann hat man 3 Gleichungen
1) eine Gleichung leifert Masse m1=...
2) eine Gleichung liefert Masse m2=...
3) eine Gleichung liefert die Umlenkrolle J=...
Gleichgewichtsbedingung an der Umlenkrolle
Die Summe aller Momente um und Drehpunkt ist zu jedem Zeitpunkt gleich NULL.
Ich gehe Mal davon aus, dass die beiden Massen M2 und M3 gleich weit von M1 entfernt und auf gleicher Höhe sind. Ansonsten kann man die Aufgabe meines Erachtens nicht ohne weiteres Lösen.
Weil die Massen M2 und M3 auf gleicher Höhe und gleich weit von M1 entfernt sind, kann man die Differenz der Beiden nehmen und daraus eine einzelne Kraft machen (M2-M3). Über eine Rolle verliert eine Kraft im Idealfall nichts, man kann sie also einfach umzeichnen.
Hoffe, das Hilft erstmal als Ansatz. Überleg dir mal den restlichen Lösungsweg selber
Also es gilt auf jeden Fall der Zusammenhang
F=m*a. Kraft ist gleich Masse mal Beschleunigung
Diese Formel kannst du dann nach der passenden Größe umstellen
Aber weil du nur m gegeben hast bin ich mir etwas unsicher wie man hier vorgehen muss
Die meisten Formeln die mir in dem Zusammenhang einfallen sind von der Geschwindigkeit und Zeit abhängig
Daher kann ich dir nicht so richtig helfen
Wollte aber trotzdem antworten um dir einen Anstoß zu geben und weil mich das auch interessiert wie es genau geht
m gesamt=350g+1Kg=1,350 Kg
Die Gewichtskraft kannst du aber berechnen
F=m*g
1) Berechne die Gesamtmasse, die beschleunigt werden muss
2) Berechne die resultierende Kraft, die beschleunigt
3) Berechne mittels F = m * a die Beschleunigung.
4) Überlege, an welche Stelle Du nicht weiter kamst, und warum, und tue was dagegen.
Da m2 und m3 nicht die gleiche Masse besitzen wird m1 mit 50kg differenz nach links bewegt.
Die Kraft die auf eine Masse von 50kg wird beträgt nach F=m*g folgendes:
F=50kg * 9.81 m/s^2
F=490.5 N
Diese Kraft wird jetzt genutzt um eine Masse von 1kg (M1) zu beschleunigen.
Wird stelle F=m*a nach a um.
Daraus folgt: a=F/m
Wir setzen die Werte ein:
a=490.5 N / 1kg
a=490.5 m/s^2
Wieso sollte man die Gesamtmasse nehmen? Die Kraft, die von den beiden Massen M2 und M3 ausgeht, haben wir schon bestimmt. Daher greift die resultierende Kraft doch eigentlich nur an der Masse M1 an. Oder ist das ein Denkfehler meinerseits?