Physik Thema Kraft Aufgabe?
Hey,
Kann mir jemand helfen diese Aufgabe zu rechnen? Sitze seit längerem dran, komme aber nicht weiter...
3 Antworten
Ist da keine Abbildung oder genauere Beschreibung dabei? Wie genau soll denn "die Gewichtskraft eines Gewichtstellers ... und zweier Gewichte" eine Luftkissenbahn antreiben? Was ist eine Luftkissenbahn überhaupt?
Was eine Luftkissenbahn ist, weiß ich jetzt seit ein paar Minuten, jedenfalls ungefähr, weil die Wikipedia es ganz knapp erklärt: Ein Gerät, das nur im physikalischen Schulunterricht vorkommt. Schüler, die im Homeoffice lernen, haben das Ding möglicherweise auch noch nie gesehen. Ihnen dann solche Aufgaben zu stellen, finde ich ziemlich unüberlegt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Luftkissenbahn_(Didaktik)
https://en.wikipedia.org/wiki/Air_track (Hier wenigstens ein Foto.)
Sicher, man kann sich nun ebenso blöd stellen wie diese Aufgabe es in meinen Augen ist, und sagen:
5g + 2 · 2,6 g = 10,2 g = 0,0102 kg.
Die Gewichtskraft von 0,0102 kg ist 9,81 m/s^2 · 0,0102 kg = 0,1 Newton.
Und da Beschleunigung = Kraft / Masse ist, werden 0,083 kg / 0,1 N mit etwas mehr als 1,2 m/s^2 beschleunigt.
Ob es wirklich das ist, was hier stimmen soll und verlangt wird, kann ich nicht sagen, weil ich nicht weiß, wie der genaue Versuchsaufbau aussieht.
Upps, habe mich vertan. Statt
"werden 0,083 kg / 0,1 N mit etwas mehr als 1,2 m/s^2 beschleunigt"
muß es heißen:
"ergeben 0,1 N / 0,083 kg etwas mehr als 1,2 m/s^2 Beschleunigung"
Bei der TU München findet man eine anständige Versuchsbeschreibung:
Auf einer Luftkissenbahn befindet sich ein Gleiter, an dem eine Schnur befestigt ist. Diese wird mit Umlenkrollen so geführt, dass das lose Ende senkrecht nach unten hängt. Am losen Seilende werden verschiedenen Massen befestigt, die jeweils für eine konstante Beschleunigung des Gleiters sorgen.
https://www.av.ph.tum.de/Experiment/1000/Beschreibungen/ver1041c.php
Zuerst eine Zeichnung machen,mit dem Gleiter,der sich auf einen Tisch befindet und den Massen 5 g+2*2,6 g=10,2 g=0,0102 kg ,die über ein Seil und einer Rolle an der Tischkante mit der Masse m=85 g=0,085 kg verbunden ist
Gleichgewichtsbedingung:Die Summe aller Kräfte in eine Richtung ist zu jedem Zeitpunkt t gleich NULL.
1) in der Zeichnung die Bewegungsrichtung einzeichnen.m=0,85 kg bewegt sich nach rechts in positiver Richtung und ein x-y-Koordinatensystem
2) alle Kräfte an den Massen antragen,mit der richtigen Wirkrichtung
1) Masse m=0,085 kg
1) Fs-F=0 → Fs=F=m*a
2) Masse mg=0,0102 kg bewegt sich nach unten
2) Fs+F-Fg=0 → Fs=Fg-F=0,0102 kg *g-0,0102 kg*a
1) und 2) gleichgesetzt
m*a=0,0102*g-0,0102*a
m*a+0,0102*a=a*(m+0,0102)=0,0102*9,81 m/s²
a=0,0102 kg*9,81 m/s²/(0,085 kg+0,0102 kg)=1,051 m/s²
Hinweis:Das Ganze ist ist reibungsfrei !
2.te Möglichkeit: Man betrachtet die Gesamtmasse mges=0,085+0,0102=0,0952 kg
An dieser Gesamtmasse greift die Gewichtkraft Fg=0,0102 kg*9,81 m/s²=0,1 N
Fg-F=0
Fg=F=mges*a
a=Fg/mges=0,1 N/0,0952 kg=1,05107 m/s²
Ist aber ein Sonderfall !
Die richtige Vorgehensweise ist immer die 1.te Rechnung
1) eine Zeichnung machen, mit einen x-y-Koordinatensystem und der Bewegungsrichtung
2) alle beteiligten Massen einzeln zeichnen mit den Kräften und der richtigen Wirkrichtung
Hinweis:F=m*a ist die Trägkeitskraft,die entgegen der Bewegungsrichtung wirkt
Merke:Eine Masse m verharrt in ihrem Bewegungszustand,so lange keine äußere Kraft auf sie einwirkt.Wirkt eine äußere Kraft auf die Masse m ein,so reagiert diese mit einer gleichgroßen Gegenkraft F=m*a (Trägheitskraft).
Das Prinzip: actio=reaction Kraft=Gegenkraft → ist das Kräftegleichgewicht
Sonst macht die Aufgabe keinen Sinn.
Gleiter wird durch die Gewichtskraft angetrieben.
Eine Schräge wird nicht erwähnt (schiefe Ebene)
Stimmt, ohne zusätzliche Vermutungen wie diese macht die Aufgabe keinen Sinn. Für Leute mit etwas eigener mechanischer Erfahrung ist die Idee, Seil und Rolle zu verwenden, ja auch naheliegend, aber leider nur für sie. Nicht jeder von uns hat mit Lego, Fischertechnik oder Metallbaukästen gespielt, eine Kuckucksuhr aufgezogen oder auf dem Bau dem Kranführer zugeschaut. Deshalb finde ich es so abwegig, daß man Schülern bei einer so elementaren Aufgabe stillschweigend noch diese Erfinderleistung zumutet.
ohne details kann ich da nur sagen: a = summe der kräfte / masse
Ja mich hat die Aufgabe auch verwirrt, da nur die Masse angegeben war und nicht mehr. Du meinst also a= 5g+2,6g+2,6g...?
nee.... es heisst ja...“durch die gewichtskraft“ ... dh. die antreibenden massen müssen mit g =9,81 m/s/s multipliziert werden, sonst ist das keine kraft — nur eine masse
Woher wußtest Du das mit dem Seil und der Rolle?