Kräfte bestimmen

sdheer · Gast

Meine Frage:
Kann mir jemand bei folgender Aufgabe einen Ansatz geben?:

Bild aus externem Link geholt, verkleinert und als Anhang eingefügt. Steffen

Meine Ideen:
bei beiden Massen wirkt die gewichtskraft nach unten also Fg=m*g
dann die Zugkraft wirkt ja einmal nach rechts von ma und bei mb nach oben

autor237 · Anmeldungsdatum: 31.08.2016 Beiträge: 509

Hallo!

Du musst beide Massen freischneiden (alle Bindungen durch entsprechend wirkende Kräfte ersetzen). Die Reibung der Masse m_a an der Unterlage kannst du vernachlässigen, da es sich um eine Luftkissenbahn handelt. Die Umlenkrolle ist sinnvollerweise drehbar anzunehmen und somit auch hier die Reibung vernachlässigt werden kann. Die Wirkung der Schwerkraft auf die Masse m_a brauchst du nicht zu berücksichtigen, da diese durch die Gegenkraft des Luftkissens kompensiert wird. Beide Massen werden beschleunigt. Es gilt somit:

Da das Seil sich nicht dehnen soll, muss auf beide Massen eine Beschleunigung vom selben Betrag wirken.

sdheer · Gast

also gilt dementsprechend die Kräfte :
Fma= m*a
Fba= m *g
und die Beschleunigung bei beiden wäre ja dann 9,81m/s^2
zur b ) wenn mb >>>ma sei dann müsste doch eine größere Kraft auf mb wirken und so würde mb sich schneller bewegen oder?
Und wenn ma>>>mb wäre, müsste doch auf ma weniger kraft wirken, so dass mb sich langsemer bewegt im vergleich wenn sie beide gleich viel wiegen. ?

autor237 · Anmeldungsdatum: 31.08.2016 Beiträge: 509

Also, nach dem Freischneiden wirken auf die Masse m_a:

- Schwerkraft
- Reaktionskraft des Luftkissens
- Seilkraft

Die Schwerkraft und die Reaktionskraft des Luftkissens heben sich auf somit ergibt sich:

Auf die Masse m_b wirken:

- Schwerkraft
- Seilkraft

somit ergibt sich:

Du hast somit zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten. Die Beschleunigung a ist gesucht. Wenn du die Formel für die Beschleunigung hast, kannst du sehen was sich für die Beschleunigung ergibt, wenn du m_a>>m_b und umgekehrt wählst. Nicht vergessen: beide Massen werden mit dem selben Beschleunigungsbetrag beschleunigt. Denn wäre es anders, würde das Seil entweder reißen oder erschlaffen.