| Trägheitsmoment, Drehgeschwindigkeit :: Momentengleichgewicht: Schwingung |
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aachenita
Anmeldedatum: 05.03.2008
Beiträge: 1
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 Verfasst am: Mi März 05, 2008 12:22 pm Titel: Energiesatz auf System anwenden |
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Hallo zusammen,
ich habe eine Aufgabe von meinem Physiklehrer bekommen, bei der ich allerdings gerade einen kleinen Gedankenhänger habe und nicht wirklich weis wie ich diese angehen soll. Es handelt sich um eine Aufgabe zum Energieerhaltungssatz:
"Wenden Sie den Energiesatz auf das unten gargestellte System (m2>m1) an und berechnen Sie so die Endgeschwindigkeit v aus der masse m2 nach Durchfallen der Höhe h! Bestimmen Sie weiterhin aus v die Beschleundigung a des Systems! (Die Reibung soll vernachlässigt werden)"
[img] http://img505.imageshack.us/img505/5382/bild2om7.png [/img]
Es wäre nett wenn mir jemanden einen kleinen Gedankenanstoß geben könnte.
Gruß
Fabian |
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Spark
Anmeldedatum: 21.11.2007
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| Verfasst am: Mi März 05, 2008 1:13 pm Titel: |
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Hier musst du mit Kräften arbeiten.
Allgemein F=ma und die Gewichtskraft F=ga.
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Michael T
Anmeldedatum: 27.12.2007
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| Verfasst am: Mi März 05, 2008 4:27 pm Titel: |
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| Spark hat Folgendes geschrieben: | Hier musst du mit Kräften arbeiten.
Allgemein F=ma und die Gewichtskraft F=ga. |
Würde ich auch so machen, jedoch soll hier laut Aufgabenstellung der Energieerhaltungssatz angewendet werden!
Also Summe aus potenzieller und kinetischer Energie = konstant.
Kleine Frage: Sind die Massen m1 und m2 gegeben?
Wenn nicht, dann kann die Aufgabe nur qualitativ gelöst werden!
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Physik, hmm....das ist doch irgendwas mit nem Apfel, der vom Baum fällt oder so?!
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Spark
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| Verfasst am: Mi März 05, 2008 5:02 pm Titel: |
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Mein Gedanke war, dass die resultierende Kraft, die auf die Kugel (oder was das auch immer war) wirkt so zu berechnen ist:
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Spark
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| Verfasst am: Mi März 05, 2008 5:09 pm Titel: |
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Jetzt bin ich verwirrt, ob diese Kraft auf die m_2 wirkt. Um die Beschleunigung rauszukriegen müsste man diese kraft durch m_2 teilen...
Offtop: Ich sollte wirklich erst 'ne Pause nach der heutigen Chemie-Klausur machen^^
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Spark
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| Verfasst am: Mi März 05, 2008 5:19 pm Titel: |
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Gedankenblitz: Die Beschleunigung hängt nicht von der Masse ab. Da wir aber ein gekoppeltes System haben, müsste das über die Kräfteunterschiede hergeleitet werden (das mit der Gesamtkraft oben). Deswegen erscheint mir zunächst der Gedanke, die Gesamtkraft durch die Masse m_2 zu teilen, eher plausibel.
Zur Veranschaulichung:
m_1=1kg
m_2=2kg.
Dann ist die Gesamtkraft (die auf m_2 wirkt) F=(2-1)kg*9,81m/s^2 (ich nehme an, wir befinden uns auf der Erde^^)
Durch m_2 ergibt a=4,905 m/s^2
Ist auch vorstellbar, dass wenn das eine Gewicht doppelt so schwer wie das andere ist, die Beschleunigung nur halb so groß wäre.
EDIT: Die Pause verschiebe ich bis heute Nacht xD
EDIT 2: Hab erst jetzt nochmal die Aufgabenstellung gelesen...
Da wird erst nach der Geschwindigkeit gesucht und dann nach Beschleunigung?? -.- Ich sage nichts zu...
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Michael T
Anmeldedatum: 27.12.2007
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| Verfasst am: Mi März 05, 2008 6:51 pm Titel: |
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OFFTOPIC: @Spark
Schlaf dich mal aus 
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Michael T
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| Verfasst am: Do März 06, 2008 1:10 am Titel: Re: Energiesatz auf System anwenden |
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Hallo Fabian,
Energie kann in beliebige Formen umgewandelt werden ohne an Gesamtenergie zu verlieren (theoretisch!).
| aachenita hat Folgendes geschrieben: | (..) Es handelt sich um eine Aufgabe zum Energieerhaltungssatz:
"Wenden Sie den Energiesatz auf das unten gargestellte System (m2>m1) an und berechnen Sie so die Endgeschwindigkeit v aus der masse m2 nach Durchfallen der Höhe h! Bestimmen Sie weiterhin aus v die Beschleundigung a des Systems! (Die Reibung soll vernachlässigt werden)"
[img] http://img505.imageshack.us/img505/5382/bild2om7.png [/img]
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Schauen wir uns doch mal das System an und was es macht.
Beide Massen sind zu Beginn in Ruhe und weil m2>m1:
<<Formeln bei Bedarf>>
Masse 2 wird fallen und erhält kinetische Energie, verliert aber potentielle Energie.
Masse 1 wird angehoben und erhält sowohl kinetische als auch potentielle Energie.
Sobald die (Fall-)Höhe h erreicht wird, entsteht folgende Situation:
Die potentielle Energie von Masse 2 hat sich in Bezug auf h vollständig in kinetische Energie gewandelt. Die selbe Energie steckt jetzt auch in Masse 1.
<<Formeln bei Bedarf>>
Da sich beide Massen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen v1=v2, kann man die Gleichung nach der Geschwindigkeit auflösen.
<<Formeln bei Bedarf>>
Die Beschleunigung kann dann mit einer Kombination aus dem Weg-Zeit- und dem Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz für gleichmäßig beschleunigte Bewegung ohne Anfangsgeschwindigkeit bestimmt werden.
<<Formeln bei Bedarf>>
Der Rest ist (relativ) einfache Mathematik.
Hinweis: Lösung einer quadratische Gleichung bzw. "Satz vom Nullprodukt"
<<Formeln bei Bedarf>>
Ich hoffe das war verständlich.
Die Formeln reiche ich bei Bedarf nach.
Grüße
MT
OFFTOPIC: @Spark
Guten Morgen - Und? Haste gut geschlafen 
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Zuletzt bearbeitet von Michael T am Do März 06, 2008 10:41 am, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Spark
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| Verfasst am: Do März 06, 2008 9:23 am Titel: |
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Jetzt verstehe ich endlich die Aufgabe^^
Und endlich bin ich auch ausgeschlafen xD
Letzte Klausur geschrieben, ab der nächsten Woche gibt's ersmal endlich Osterferien.
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Michael T
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| Verfasst am: Do März 06, 2008 10:44 am Titel: |
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@Spark
Das freut mich für dich 
Wenn Fabian die Aufgabe nun auch verstanden hat, dann bin ich glücklich.
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