HILFE! Bitte dringender Rat (physikschulaufgabe)
Hallo, da ich morgen eine Schulaufgabe im Fach Physik (10. KLasse gymnasium) schreibe hätte ich ein dringende Frage .... Unser Lehrer hat uns am freitag ein Blatt mit Übungsaufgaben ausgeteilt und eine kapiere ich einfach nicht!! Diese Aufgabe wird höchstwahrscheinlich Inhalt der Schulaufgabe sein.
Aufgabenstellung lautet wie folgt:
"Über eine feste Rolle wird ein Faden gelegt, an dessen beiden Enden Wägestücke mit 1kg und 1,01kg hängen. Welche Beschleunigung erfahren die beiden Wägestücke?"
HILFE??! Ich komme einfach nicht weiter...
Ist vll zufällig jemand da, der mir sagen könnte wie diese aufgabe gelöst werden muss? (momentan haben wir als Stoff newtonsche Gesetze etc)
ICH BIN AM VERZWEIFELN.. :'(
5 Antworten
Hier die Version mit einem kleinen Hasenfuß (wird dein Lehrer aber nicht merken, dass Ergebnis ist nämlich richtig :-) )
Die Kraft an der linken Seite ist F1 = 1kg * g, rechts dann F2 = 1,01kg * g, also ist die Gesamtkraft F1-F2 = 0,01kg * g.
Die zu beschleunigende Masse ist m1+m2 = 2,02kg, also hast du als Beschleunigung:
a = F(gesamt)/m(gesamt) = 0,01kg * g / 2,02kg = 0,01/2,02 * g.
p.s. Hier wird von Reibungsverlusten im Seil und vor allem von dem Trägheitsmoment der Rolle abgesehen (dies ist aber nicht der Hasenfuß).
hammmmmmer!!!!! :D :D :D vielen Dank!!!!!! :-)
Danke für den Hinweis, aber ich denke, ich kann damit leben :-)
Kann ich dir sagen, ist nicht schwer, geht mit der Beziehung Beschleunigung ist Kraft/Masse. Die Kraft, die diese beiden verbundenen Massen beschleunigt ist die Differenz aus den beiden Gewichten, also (9,81 x 1,01) - 9,81 = 0,9081 - 9,81 = 0,0981 N. Die Masse ist die Summe beider Massen, also 2,01 kg. Damit wird die Beschleunigung 0,0981/2,01 = 0,0488 m/s². Kann man auch nachvollziehen, denn, wenn beide Gewichte einfach runtefallen würden, hätten wir die Gewichtkraft von 2,01 x9,81=19,718N. In unserem Fall ist aber die treibende Kraft nur etwa 0,5%, deshalb ist auch die Beschleunigung nur etwa 0,5% der Erdbeschleunigung.
m1 * g - m1 * a - m2 * g - m2 * a = 0 =>
a (m1 + m2) = m1 * g - m2 * g =>
a = g (m1 - m2) / (m1 + m2)
nun für m1 = 1,01 und für m2 = 1 einsetzen, egibt:
a = g * 0,01 / 2,01 = 0,004975 * g =0,04880 m/s²
Die Versuchsanordnung, die Du beschreibst, heißt Atwoodsche Fallmaschine
Unter http://www.youtube.com/watch?v=wv5ot3DRG8k&feature=related kannst Du Dir solch einen Versuchsaufbau ansehen, aber auch andere Google-Ergebnisse sind interessant.
Der besondere Effekt bei diesem Versuch ist, dass man die beschleunigte Masse besonders groß (hier rund 2 kg) und die beschleunigende Karft besonders klein (hier 0,01 N) macht.
Google noch einmal und Du findest gute Erklärungen und die richtigen Formeln samt Herleitung.
kräfte gleichsetzen
, also E=mgh. dann die differenz und dann nach der beschleunigung auflösen
ich bekomme als Ergebnis ungefähr 0,05 raus...! stimmt das????? :-)