Wie berechne ich die Beschleunigung von einem Wagen mit einem herunterhängendes Gewicht, jeweils auf einer Seite?

3 Antworten

F = (m1 - m2) · g = 0,002kg · 9,81m/(s·s) ≈ 0,02N

a = F / (m1+m2+m3) = 0,02N / 0,402kg ≈ 0,05m/(s·s)

Das heißt, dass die Gesamtmasse (m1+m2+m3) durch die Differenz der  

Gewichtskräfte der beiden Massen m1 und m2 beschleunigt wird und zwar in Richtung der Gewichtskraft, die von der größeren Masse m1 auf das System ausgeübt wird.

Gruß, H.

Laut deiner Rechnung wirkt N auf alle 3 Körper... aber eigentlich muss es doch nur auf 200g wirken weil und 100g und 100g sich ausgleichen, oder? 

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@TheTrueQue

Es muss die Trägheit aller Massen überwunden werden, weil sie mittels Seilzug mechanisch fest miteinander gekoppelt sind. Es gleichen sich lediglich ein Teil der Gewichtskräfte der Körper aus, die beidseitig senkrecht am Seil der Versuchsanordnung hängen, wobei die Gewichtskraft des Wagens von der waagerechten Fahrbahn die Gegenkraft erfährt und somit keine beschleunigende Wirkung auf das mechanische System ausübt.

Gruß, H.

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Nach was sollst du die beschleunigen darstellen? Nach Zeit oder nach weg (wie schnell ist Der wagen, nach 50cm, oder wie schnell ist er nach 3 Sekunden)

Wenn es nach weg geht, kannst du es mit Energieerhaltung machen. Nach Zeit ist etwas tricky.

Also zunächst gehe ich davon aus, die Frage ist auf den zurückgelegten weg bezogen:

-Der Wagen fährt genau so weit, wie sich das 102g Gewicht absenkt. Das 100g Gewicht gewinnt die gleiche Länge an Höhe. 

- am Anfang sind alle 3 Massen in Ruhe also kinetische Energie =0J

Nach 50cm:

Die potenzielle Energie des 102 g Gewichts ist um 0,51J geringer als zuvor nach E=mgh und g =10m/ss.

Die potenzielle Energie des Wagens blieb gleich.

Die potenzielle Energie des 100g Gewichts ist um 0,5 J höher.

Insgesamt hat das System 0,01J weniger potenzielle Energie als zuvor. Dies ist nun die kinetische Energie des Systems. 402g mit 0,01J nach E=mvv/2 bedeutet die Geschwindigkeit nach 50cm beträgt 0,223 m/s.

Ausgehend von einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung, beträgt die durchschnittliche Geschwindigkeit  genau die Hälfte. Also 0,1115 m/s.

Mit dieser Geschwindigkeit dauert es 4,48s um 50cm zu fahren.

Nach 4.48s ist der Wagen 0,223 m/s schnell und ist 50cm gefahren.

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Wedernach Zeit noch Strecke, beides ist nicht vorgegeben.

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@Fuloli

Halswirbelstrom hat es doch falsch, oder? 0,02N wirk doch nur auf 200g, weil sich 100g und 100g ausgleichen? 

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@TheTrueQue

Was passiert wenn du den Wagen weg lässt? Würde das 102g Gewicht wie im freien Fall fallen und das andere entsprechend hochdüsen, weil die 100g sich ausgleicht?

Also nein, die gesamten 402 g müssen beschleunigt werden, das ist sncon richtig. Mit meinem Weg, komme ich auf 0,0499 m/ss (0,233m/s in 4.48s)

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@Fuloli

Ja, ihr habt Recht, hatte einen Denkfehler..., danke, dass du dir Zeit genommen hast und mir so ausführlich geholfen hast! :D

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Du berechnest einfach die  resultierende Kraft F , welche auf das System wirkt.
Diese wird allein aus den 2g und der Erdbeschleunigung generiert.
Aus F=m*a kannst du die Beschleunigung der gesamten Masse (402g) berechnen.

PS
wie gerade sehe , wurde deine Frage schon richtig beantwortet. Ich laß meinen Beitrag mal stehen. Er faßt die Lösung kurz zusammen.


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