Physikaufgabe zwei Massen an einer Rolle

Hallo :)

ich habe ein Problem mit einer Physikaufgabe und zwar geht es hier bei um die Kraft die an einer bestimmten Stelle wirkt.

Zur Beschreibung: zwei Massen (m1 links, 0,5 kg; m2 rechts, 1 kg) hängen an einem Seil, welches über eine Rolle läuft, so, dass links m1 und rechts m2 hängt. Die Beschleunigung konnte ich bisher berechnen: a=(F2-F1) / (m1+m2) = (10N-5N) / (0,5 kg + 1kg) = 3,3 m/s*s

Nun geht es darum, die Kraft, die an einer Stelle zwischen m1 und der Rolle an einer beliebigen Stelle wirkt, zu bestimmen.

Wenn ich die Aufgabe nicht richtig löse, muss ich einen Kuchen backen :D

Ich hoffe mir kann jemand helfen! Danke im vorraus.

3 Antworten

Halswirbelstrom

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Mechanik, Physik

19.02.2014, 18:25

Hi, Ricarda 1998,

Ich nehme an, dass in Deiner Aufgabenstellung die Masse des Seilzuges und das Trägheitsmoment der festen Rolle sowie die Reibung vernachlässigt werden. Dann ist Dein Zwischenergebnis richtig, wenn Du mit einer Fallbeschleunigung g = 10 m / s² rechnest.

Nun betrachten wir die kleine Masse (m = 0,5 kg). Die Kraft, mit der das Seil an diese Masse angreift ist einmal die Gewichtskraft dieses Körpers und die zu überwindende Trägheitskraft. Die beiden Kräfte haben die gleiche Richtung und den gleichen Richtungssinn. Der Betrag der Gesamtkraft ist folglich die Summe der Beträge der Teilkräfte:

  F = m * g + m * a = m * (g + a)
  F = 0,5 kg *(10 m/s² + 3,3m/s²) = 6,65 N

Diese Kraft hat an jeder Stelle des Seile den gleichen Betrag. Die feste Rolle ändert nur die Richtung der Kraft.

MfG

Ricarda1998

Fragesteller

19.02.2014, 19:39

Dankeschön, hat mir geholfen :)

Ricarda1998

Fragesteller

19.02.2014, 20:00

@Ricarda1998

Sicher, dass die beiden Kräfte hier nicht in andere Richtungen wirken? Also verstehe nicht, wieso m*a nicht nach oben wirkt, da die Rolle die Bewegung ja umlenkt

Halswirbelstrom

19.02.2014, 21:25

@Ricarda1998

Hallo,

stell Dir vor, man bewege den Körper manuell am Seil senkrecht nach oben. Dabei muss man nicht nur die Kraft aufwenden um ihn senkrecht nach oben zu heben, das heißt dem Gewicht des Körpers entgegenzuwirken. Es muss zusätzlich die Kraft aufgewendet werden, um ihn senkrecht nach oben zu beschleunigen. Beide Kräfte sind folglich senkrecht nach oben gerichtet.