Trägheitssatz Aufgaben
hallo Leute, ich schreibe am donnerstag eine Physik Arbeit und ich habe folgende Aufgaben nicht verstanden und wollte fragen, ob mir jemand erklären könnte wie das Funktioniert. 1. Ladungen und Dachgepäckträger von PKW's müssen sehr gut befestigt werden. Begründe, warum dies notwendig ist. 2. Beim ruckartigen Anheben eines schweren Koffers kann der Griff abreißen. Warum passiert das und warum passiert dies bei langsamen Anheben nicht? Man soll die Antworten mit dem Trägheitssatz begründen, jedoch verstehe ich nicht genau wie das Funktionieren soll. Ich hoffe ihr könnt mir helfen. Danke schonmal :)
4 Antworten
Das Trägheitsgesetz gesagt, dass sich Körper träge sind, dass sie also, solange keine Kraft auf sie wirkt sich mit ihrer Geschwindigkeit (durch die letzte Krafteinwirkung) immer weiterbewegen und auch nicht ihre Richtung ändern.
Der Dachgepäckträger: Wenn er nicht befestigt wäre, würde das Auto unter ihm bremsen (oder beschleunigen), da der Dachgepäckträger aber nicht mit dem Auto verbunden ist, würde keine andere Kraft (außer Reibungskräften, die sind vernachlässigbar) darauf wirken. Und was passiert dann? Es bewegt sich mit seiner Geschwindigkeit immer weiter und der Dachgepäckträger fliegt dir beim Bremsvorgang vor das Auto.
Aber ich bin mir sicher euer Lehrer hat euch das erklärt! Man muss eben im Unterricht gut aufpassen, auch wenn das nicht immer leicht ist. Zumal ihr ja scheinbar nichtmal was rechnen sollt, sondern lediglich begründen. Wenn man also die newton´schen Axiome mal näher ansieht, findet man sofort die Antwort in den Aussagen.
Hey...
Trägheitssatz sagt: Um eine Masse in Bewegung zu versetzen (aus der Ruhe), wird Kraft benötigt. Auf den Körper wird ebenfalls eine Kraft ausgeübt.
Nun zu den Aufgaben.
Wenn der Koffer angehoben wird, so wirkt auf diesen eine Kraft. Die Masse bleibt konstant, die Beschleunigung ändert sich. Da F = m•a mit m=const, wirkt eine immer größere Kraft auf den Köper. So auch, wenn du den Koffer ruckartig anhebst oder ruckartig bremst (Aufgabe mit dem Lastwagen), wird eine so große Kraft auf den Gegenstand ausgeübt, dass der Griff abgeht oder die Platte vom Wagen rutscht, wenn sie nicht entsprechend befestigt sind.
Ich hoffe, dass es geholfen hat, bei Fragen melde dich bei mir - ich bin ganz gut in Physik ;)
LG ShD
Wenn man das Ganze nicht starr betrachtet, ist die Beschleunigung natürlich keine Konstante. Es ist eben nur nicht die notwendige Bedingung für den Abriss.
Hallo,
dann laß Dir einfach mal die Formel F=m*a auf der Zunge zergehen und überlege, was bei konstanter Masse m mit F wird, wenn Du die Beschleunigung änderst.
Gruß
Na es wird aber nicht die Beschleunigung geändert, sondern die Geschwindigkeit. Um auch die Geschwindigkeit des Dachgepäckträgers zu ändern, bedarf es der Übertragung eines Impulses. Wird der Impuls nicht oder kaum übertragen, verharrt der Dachgepäckträger mit seinem Impuls P im Raum, wärend das Auto plötzlich steht.
F ist nämlich wie du geschrieben hast m * a und nicht m * da(t) / dt. Das wäre dann der Ruck multipliziert mit der Masse.
Das ist nicht nötig. Zwar gibt es zu Beginn eine Unstetigkeit in der Funktion für die Kraft, den sogenannten "Ruck", aber die Kraft kann eben schon im Moment des Ruckes ausreichen damit der Griff abreißt. Die Normalspannung an den Befestigungen muss eben nur größer sein als die zul. Maximalspannung.
Es genügt also F = m*a mit m und a = const.
Im Endeffekt ist die Rechnung so auch noch nicht vollständig. Es fehlt nämlich die Gewichtskraft, welche als Gleichanteil den Griff schon von vorneherrein belastet. Für die Beschreibung des Trägheitsgesetzes ansich, ist sie natürlich nicht nötig.