Physik - Seilkraft berechnen, schiefe Ebene?
Hallo zusammen,
ich habe ein Verständnisproblem. Wie der Skizze zu entnehmen, wurde die Seilkraft ganz rechts Fs21 von m1 zu m2 gezeichnet. Warum wird es aber dann nicht als Fs12 bezeichnet? Ist das denn immer so, dass die Indizes so verteilt werden?
Des weiteren wurde gesagt, dass es 4 Seilkräfte insgesamt gäbe, wovon aber 2 gleich sind. Welche wären das? Seilkraft von m2 zu m3 sowie von m2 zu m1? Sind die beide gleich? Die wären doch unterschiedlich, wenn der Umlaufsinn in richtung m3 geht, wäre die Seilkraft von m2 zu m3 doch positiv, aber von m2 zu m1 negativ, oder? Vom Betrag her wären die dann doch nur gleich?
Weiter dazu, sollten wir die Beschleunigung des Systems berechnen. Das ganze ist reibungsfrei. Hier hatten wir also zum einen die Hangabtriebskraft berechnet, sowie die Gewichtskraft bei m1. Und dann einfach
m gesamt * a = hangabtriebskraft von m3 - Fg von m1.
das nach a umgestellt, ist die beschleunigung. Aber warum wird die Beschleunigung so ausgerechnet, und warum werden hier die Seilkräfte außer acht gelassen?
Freue mich wirklich über jede Erklärung, stehe etwas auf dem Schlauch.
Liebe Grüße
Skizze:
1 Antwort
Vorgehensweise:
1) ein x-y-Koordinatensystem zeichnen und die Bewegungsrichtung festlegem
2) Die Trägheitskraft F=m*a wirkt immer entgegen der Bewegungsrichtung
3) eine zeichnung machen mit den Kräften,die an der Masse angreifen mit der richtigen Wirkungsrichtung
Wir legen fest:
1) Kräfte in y-Richtung (positive y-Achse) sind positiv (+)
2) die Masse m1=? bewegt sich nach unten
3) 3 Zeichnungen machen mit den Massen m1 und m2 und m3 und die wirkenden Kräfte antragen
aus der Zeichnung entnehmen wir:
1) Masse 1 m1:
Fs1+F1-Fg1=0
Fs1=Seilkraft ist positv wirkt nach oben
F1=m1*a=Trägheitskraft ist positv ,wirkt nach oben,wirkt entgegen der Bewegfungsrichtung
Fg1=m1*g=Gewichtskraft ist negativ und wirkt nach unten
2) Masse 2 m2:
Fs1-F2-Fs2=0
Fs1=Selkraft ist positiv und wirkt nach rechts
F2=m2*a=Trägheitskraft ist negativ und wirkt nach links
Fs2=Seilkraft ist negativ und wirkt nach links
3) Masse 3 m3:
Fs2-F3-Fh3=0
Fs2=Seilkraft ist positiv und wirkt nach oben an der Masse m3=?
F3=m3*a=Trägheitskraft ist negativ und wirkt nach unten,entgegen der Bewegungsrichtung
Fh3=m3*g*sin(a)=Hangabtriebskraft ist negativ und wirkt nach unten
Wir haben also 3 Gleichungen:
1) Fs1+F1-Fg1=0
2) Fs1-F2-Fs2=0
3) Fs2-F3-Fh*g*sin(a)
Hinweis:Es gilt Aktio=Reaktio
Fs1=Seilkraft,wirkt an der Masse 1 m1=? und gleichzeiig an der Masse 2 m2=?
nach rechts
Fs2 wirkt an der Masse 2 m2=? nach links und auch an der Masse 3 m3=? nach oben (schiefe Ebene beachten)
Hinweis:Die Trägheitskraft F=m*a wirkt an allen Massen m1,m2 und m3 immer entgegen der Bewegungsrichtung.
F1=m1*a und F2=m2*a und F3= m3*a Die Beschleunigung ist dann meistens die gesuchte Größe.n
Aus den 3 Gleichungen 1) und 2) und 3) kann man dann durch Umstellung und kombination die Lösung errechnen.