Wie geht man voran, um die Geschwindigkeit des schweren Betonklotzes zu berechnen (s. Aufgabenstellung in Beschreibung)?

TBDRM  10.01.2023, 17:57

Gibt es ein Foto zu der Aufgabe?

Eemia 
Beitragsersteller
 10.01.2023, 19:07

Ich kann für Sie eine Zeichnung anfertigen... :)

3 Antworten

m = 32,3 kg – 15,5 kg = 16,8 kg

a = 9,81 m/s²

F = 6,7 kg * 9,81 m/s² = 164,808 N

v(t) = 9,81 m/s² * t

T (Zeitpunkt Aufprall) berechnen:

0,45 m = 1/2 * 9,81 m/s² * T²

<=> T ≈ 0,3 s

v(T) = 9,81 m/s² * 0,3 s ≈ 2,9 m/s

Anmerkung: Die Masse ist nicht entscheidend (so lange man Luft- und Reibungswiderstand vernachlässigt), die gravitative Beschleunigung ist für alle Massenkörper gleich - die Masse beeinflusst lediglich die Kraft! Um die Geschwindigkeit beim Aufprall zu berechnen, sind die Masseangaben also nutzlos.

Woher ich das weiß:Hobby – Mathematik (u. Physik)

1) Das ist kein Flaschenzug, sondern nur eine feste Rolle. Zu einem Flaschenzug würde auch noch eine lose Rolle gehören.

2) Der Betonklotz nimmt keine konstante Geschwindigkeit an, sondern wird immer schneller. Ist also eine Funktion v = f(t) oder die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt gefragt?

Wie so oft scheint der erste Problem beim Lösen der Aufgabe darin zu bestehen, dass man die Aufgabe nicht richtig ertfasst hat.

Nun, wenn man die Reibung an der Rolle vernachlässigt, dann wirkt die Gewichtskraft des schweren Gewichts nach unten und die Gewichtskraft des leichten Gewichts nach oben.

Beides ziehst du von einander ab und berechnest aus der resultierenden Kraft die Beschleunigung.
Mit der beschleunigung kannst du dann die Geschwindigkeit nach einer gegebenen Zeit ausrechnen.


TBDRM  10.01.2023, 21:03

Die Gewichtskraft des leichteren wirkt auch nach unten. Gesamtkraft wirkt nur in eine Richtung (des Seils).

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Destranix  11.01.2023, 08:11
@TBDRM

Die Gewichtskraft wirkt auf der Seite des größeren Gewichts nach oben wegen der Umlenkung.

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TBDRM  11.01.2023, 16:37
@Destranix

Du hast aber gesagt

[...] die Gewichtskraft des leichten Gewichts nach oben.

Das ist was anderes!

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TBDRM  11.01.2023, 16:38
@Destranix

Ah ne, jetzt weiß ich, wie du es meinst. Alles gut

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Destranix  11.01.2023, 17:17
@TBDRM

Mir war beim Schreiben durchaus klar, dass das missverständlich sien kann, aber falsch ist es nicht.

Ah ne, jetzt weiß ich, wie du es meinst. Alles gut

Okay ;-)

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