Physik Schiefe ebene wtf ?

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6 Antworten

Ok dann jetzt alles mal ausführlich:

Als aller erstes musst du für dich festlegen, ob du die Richtung nach unten entlang der Schiefen Ebene oder nach oben als positiv oder negativ festlegst. Es ist üblich die Richtung, die nach unten führt, als negativ anzunehmen (aber kein muss).

Ich lege jetzt die Richtung nach unten als negativ fest.

->

Du hast eine Schiefe Ebene und durch die Gravitation wirkt eine Kraft auf den Zug:

Fgschief = -m*g*sin(a)
(das Minus kommt daher, dass g nach unten wirkt und ich die Richtung nach unten als negativ festgelegt habe)

->

Würde jetzt keine Kraft nach oben wirken würde der Zug einfach nach unten fahren.

Kommen wir jetzt zu den Aufgaben:

a) v=const -> a = 0 -> Fges = 0

->

Fges = Fzug + Fgschief

Fzug ist die Kraft mit der gezogen wird (diese Kraft wirkt der Fgschief entgegen ist also positiv.).

->

Fges = 0 = Fzug + Fgschief

<=>

Fzug = -Fgschief

=

Fgzug = -(-m*g*sin(a))

=

m*g*sin(a)

-------------------------------

b) Ist im Prinzip genau das gleiche, weil, wenn der Zug steht, auch a=0 gilt.

c) Es ist eigentlich immer der gleiche Ansatz:

Fges = Fzug + Fgschief

Dieses Mal ist Fges jedoch ungleich 0. Man weiß aber wie groß Fges ist, weil man ja weiß, dass der Zug mit einer Beschleunigung von 1m/s^2 nach oben fährt.

->

Fges = m*1[m/s^2] = Fzug + Fgschief

=

m*1[m/s^2] = Fzug + Fgschief

<=>

m1[m/s^2] - Fgschief= Fzug

=

m1[m/s^2] - (-m*g*sin(a))= Fzug

=

m1[m/s^2] + m*g*sin(a)= Fzug

Diese Ergebnis kannst du dir ganz einfach plausibel machen:

Einerseits muss die Kraft Fzug die Kraft Fgschief kompensieren

->

Fzug = -Fgschief

Wenn Fzug = -Fgschief wäre, würde sich der Zug nicht bewegen oder nur mit konstanter Geschwindigkeit.

In der Aufgabe c wird der Zug aber nach oben entlang der Schiefen Ebene beschleunigt. Das heißt zusätzlich zu der Kompensation von Fgschief muss Fzug auch noch so viel Kraft aufwenden, dass der Zug mit 1m/s^2 beschleunigt wird.

Die Kraft, die dafür nötig ist, ist F = m*a = m*1[m/s^2].

->

Fzug muss also die Kraft -Fgschief + F aufwenden, um den Zug mit 1[m/s^2] nach oben zu beschleunigen.

--------------------------------------

d: Na ja Du hast bei gleichmäßig beschleunigten Bewegungen diese Formeln:

1)s= 1/2a^t2 (Diese Formel gilt in dieser Form  nur, wenn der Körper zum Zeitpunkt t=0 ruht v=0 und noch keine Streck s zurückgelegt hat s(t=0) = 0)

2)v=a*t (Diese Formel gilt in dieser Form nur für Körper, die bei t=0 noch keine Anfangsgeschwindigkeit haben v(t=0) = 0 )

Du kennst s und a und kennst v und t nicht.

v willst du ausrechnen.

->

s= 1/2a^t2 |*2

<=>

2*s = a*t^2 |/a

<=>

2*s/a = t^2 |sqrt

<=>

t = sqrt(2*s/a)

jetzt kennst du t und kannst es in v(t) einsetzten:

v(t) = a*t

t einsetzen:

v = a*sqrt(2*s/a)

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Du solltest dir erst einmal klaren sein, welche Kräfte wirken in welcher Richtung bei einer schiefen Ebene.

Der Vektor der Gewichtskraft FG der Masse zeigt zum Erdmittelpunkt.

Der Vektor der Auflagekraft FN zeigt senkrecht auf die Unterlage.

Der Vektor der Hangabtriebskraft FH zeigt parallel zur schiefen Ebene

FH = m•g•sin (alpha)

FN = m•g•cos(alpha)

zur Aufgabe b) die Bremsen müssen FN  kompensieren

zur Aufgabe c) die notwendige Kraft ist einmal die FN zu kompensieren und zweitens die Masse mit F=  m • a zu beschleunigen, hier ist aber die Auflagekraft zu verwenden.

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a)
F=m*g*sin(@)       
b)
wie vor
c)
Fa=1*m+F
d)
v= sqr(2*1*s)            sqr=Wurzel

Dies Formeln gelten natürlich nur unter Vernachlässigung aller "Nebenkräfte".
Beschleunigung, Kräfte und Weg (s=20m) in Richtung der Schräge
Bei a) muß eine Geschwindigkeit >0 vorgegeben sein, sonst steht die Karre.
In c) und d) ist 1 die Beschleunigung a.
Wie du siehst, sind es ganz elementare Formeln, welche dir bekannt sein müßten. Ich vermute, du bist zu bequem, dir die Situation mal zu zeichnen, denn dann wird ganz schnell alles klar.


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Mein Tipp: Alles einfach mal zeichen und alle für die Aufgabe relevanten Kräfte eintragen. Die Gewichtskraft wirkt immer senkrecht nach unten, nur so als kleine Anmerkung. Ich denke wenn du das gemacht hast sollte sich das alles etwas klären.

Und ich hab gerade keine Lust auf Mechanik, deshalb keine konkrete Antwort...

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Hier ein Paar tips:

b: b ist im Prinzip wie a .

c: Fges = m*ages = F1+F2+F3... (Beachte, dass alle Kräfte, die auf den Zug einwirken auch Richtungen haben)

d: Stimmt, aber wenn du t ausgerechnet hattest, hättest du auch gleich v bestimmen können^^. Wie hast du t bestimmt?

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Kommentar von master129
15.09.2016, 12:23

Also ist a und  b das selbe Ergebnisse wenn ja warum ? und bei c dann einfach die kraft von a) also 2539N + F2 ? ist das dann +1000  ? und bei d ich hab ja schon t die frage ist wie bekomme ich V ? V=a mal T nicht und a ist ja 1 ? 

bitte um Hilfe 

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Für diese Aufgabe ist es schon ein wenig spät.

Wenn morgen noch keiner richtig geantwortet hat, werd ich dich verbessern und es dir erklähren.

Ich hoffe du hast für die Aufgabe morgen novh zeit und budt kein alles auf den letzten Drücker Kandidat.

Zu b) Welche Kräfte sind denn verantwortlich, das das Auto runterrutscht?
Und eben diese Kräfte musst du vektoriell addieren. Das Ergebnis ist die Bremskraft, da diese gleich oder höher sein muss.

Zu d) Du sollst keine Zeit berechnen sondern eine Geschwindigkeit.

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Kommentar von master129
15.09.2016, 00:24

ja aber jetzt für die d) v=a mal t und a ist ja in dem fall 1 oder nicht 

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Kommentar von Bejam
15.09.2016, 00:30

s =1/2*a*t^2 , t=Wurzel (2s/a) v=a*t (richtig bei gleichmäßige Beschleunigung, wie du vorgeschlagen hast), => v=a*Wurzel (2s/a) Hoffe ich hab keinen Zahlendreher drin. ist schon sehr spät.

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