Junge auf Sitz mit Seilzug

the_wire · Anmeldungsdatum: 04.11.2010 Beiträge: 81

http://picfront.org/d/8lyl

Teilaufgaben (a) und (b) habe ich bereits, bei (c) krieg ich aber Knoten im Kopf. Was ist eigentlich genau damit gemeint? Die (Vektor-)Summe aller Kräfte, die Nick auf den Sitz ausübt? Ich komm nicht ganz drauf. Ergebnis soll 83.33N sein.

Mr. Wood · Anmeldungsdatum: 17.04.2011 Beiträge: 8

Hallo,
Für LaTeX bin ich jetzt zu faul. Schläfer

Die Antwort ist richtig. Da dir die Lösung bereits bekannt ist, spoiler ich einfach mal alles.
Zu a) und b)

Ich fasse mal die Kräfte zusammen:
Nick zieht mit 250 N das Seil nach unten. Da die Kraft über ein (reibungsfreie) Rolle um gelenkt werden, wirken diese 250 N nach oben. Des weiteren erfährt Nick eine Gegenkraft von 250 N. Macht insgesamt 500 N nach oben.
Gewichtkraft von Nick: 320 N. Gewichtskraft Stuhl 160 N.

Resultierend wirken also
500 N-320 N-160 N =20 N
nach oben.

Wir befinden uns auf der Erde also g=10 m/s² bzw. g=10 N/kg
(ist dasselbe)
Folglich hat Nick eine Masse von 32 kg und der Stuhl eine von 16 kg.
Insgesamt also 48 kg

Die Beschleunigung a ist hiermit 20 N / 48 kg =5/12 m/s²

Ich denke, das ist der unstrittige Teil.

Nun zu c)

Auf Nick wirken direkt drei Dinge.
1. Seine Gewichtskraft
2. Die Gegenkraft vom Seil, an dem er zieht.
3. Der Stuhl, der ihn hochdrückt.

1. und 2. sind schnell verrechnet: 320 N- 250 N=70 N

Nun noch 3.

Masse ist träge, neigt also dazu sich den an ihnen anliegenden Kräften zu widersetzen. Der vom Stuhl nach oben wirkenden Kraft wird also eine Kraft entgegengesetzt, die nach unten wirken muss.

F (Träge)=m*a (wenn sich die Masse nicht zeitlich ändert, was hier aber der Fall ist)

a= 5/12 m/s² (siehe b)
m ist in dem Fall die Masse von Nick. Der Stuhl ist zwar auch träge, aber das wäre er auch, wenn Nick nicht draufsitzen würde.

m*a=32kg*5m/(12s²)=40/3 kg*m/s²=13,33 N

Mit den 70 N aus 1. und 2. sind das 83,33 N.

Immer an die Trägheit der Masse denken. Damit kannst du ein dynamisches Problem in ein pseudostatisches umwandeln, was die Berechnung ziemlich leicht macht. Lehrer

the_wire · Anmeldungsdatum: 04.11.2010 Beiträge: 81

Super Erklärung, das hab ich gebraucht. Danke!