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MelanieBeck
Gast
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 MelanieBeck Verfasst am: 27. Sep 2013 18:45 Titel: Schiefe Ebene mit Beschleunigung(Horizontal) |
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Hallo Physiker
komm bei der Aufgabe nicht weiter 
Ein LKW wurde zu einem mobilen Labor zur Untersuchung von Scheinkräften umgebaut. Zu diesem Zweck fährt der LKW eine horizontale, ebene Straße entlang.Auf der schiefen Ebene im Inneren des LKW’s können Klötze praktisch reibungslos gleiten. Luftwiderstand ist zu vernachlässigen
A)Mit welcher Beschleunigung muss der LKW bezüglich der Erde fahren, damit ein Klotz an einer beliebigen Stelle auf der schiefen Ebene im Ruhezustand bezüglich des LKW’s bleibt?
B) Mit welcher Beschleunigung muss der LKW bezüglich der Erde fahren, damit ein Klotz, der sich ursprünglich im Ruhezustand bezüglich des LKW’s am Fuß der schiefen Ebene befindet, deren oberes Ende mit einer Geschwindigkeit v0 erreicht?
C)Angenommen der LKW starte aus dem Ruhezustand bezüglich der Erde, bestimmen Sie wie schnell er wurde als der Klotz das obere Ende der schiefen Ebene erreichte
LINK zum Bild: i.imagebanana.com/img/sd47zjs6/Unbenannt.png
hab gerade wirklich Probleme die Aufgabe überhaupt zu verstehen^^
habt ihr vill Tipps wie man solche aufgaben rangehen soll? und speziell an dieser hier?
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 27. Sep 2013 19:19 Titel: |
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Hi,
kannst du erstmal alle Kräfte einzeichnen, die auf die Kugel wirken bzw. die die Kugel auf die Ebene ausübt?
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 27. Sep 2013 21:06 Titel: |
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@MelanieBeck,
die Skizze sieht gut aus, kleine Anmerkung, der Vektor der Normalkraft sollte entgegengesetzt zeigen.
Mit deiner Gleichung, ebenfalls korrekt wäre der Aufgabenteil a) nun gelöst.
Für den Aufgabenteil b) muss man schon etwas mehr überlegen, sollte aber auch machbar sein.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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| MelanieBeck Verfasst am: 28. Sep 2013 11:34 Titel: |
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Danke für deine Antwort
komm aber leider bei der b) nicht weiter
wie geh ich da am besten vor ? (ich hab mir wieder die kräfte eingezeichnet und die Geschwindigkeit  (aber die Beschleunigung würde sich ja nicht ändern ? )
muss ich jetzt erstmal die strecke bestimmen die der Klotz zurück legen muss um bei der oberen kante anzukommen ? (aber wie^^)
Edit:
geht es so ?
mit
 = \frac{v_{0}^{2}}{2\cdot a})
)
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Sep 2013 12:57 Titel: |
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Zu a)
| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | | ...die Skizze sieht gut aus ... |
Ja, findest Du? Laut Deiner eigenen Empfehlung sollten alle auf den Körper einwirkenden Kräfte in die Skizze eingezeichnet werden. Das hat MelanieBeck nicht getan und deshalb auch eine falsche Beziehung hergeleitet.
Auf den Körper wirken zwei Kräfte: die Gewichtskraft und die Trägheitskraft aufgrund der Lkw-Beschleunigung. Beide Kräfte haben eine Komponente senkrecht zur schiefen Ebene und eine Komponente parallel zur schiefen Ebene. Die beiden Parallelkomponenten müssen betragsmäßig gleich groß sein.
Entsprechend ist in Aufgabenteil b) vorzugehen. Da muss die Differenz der beiden Parallelkomponenten der Beschleunigung gerade so groß sein, dass auf der Strecke s die Geschwindigkeit v0 erreicht wird. Dabei ist s=h/sin(alpha) einzusetzen.
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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| MelanieBeck Verfasst am: 28. Sep 2013 14:36 Titel: |
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Hallo GvC
hast mich etwas verwirrt^^ versteh nicht ganz was an meiner Skizze falsch ist
kannst du es mir bitte einzeichnen (mit Paint einfach auf mein bild drauf zeichnen) das wäre nett
das mit der Senkrecht und Horizontalen Komponente versteh ich schon aber mein FG hat doch nur eine Senkrechte Komponente und mein FA hat nur eine Horizontale Komponente
deswegen hab ich gedacht das man nur FH(in Abhängigkeit von FA) = FH(in Abhängigkeit von FG) gleichsetzen muss und dann nach a umstellen
http://i.imagebanana.com/img/8wrr5jfm/img020.jpg
Danke im Vorraus
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Sep 2013 15:05 Titel: |
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| MelanieBeck hat Folgendes geschrieben: | | das mit der Senkrecht und Horizontalen Komponente versteh ich schon aber mein FG hat doch nur eine Senkrechte Komponente und mein FA hat nur eine Horizontale Komponente |
Aber beide haben je eine senkrecht und eine parallel zur schiefen Ebene liegende Komponente, wie bereits in meinem vorigen Beitrag gesagt:
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Beide Kräfte haben eine Komponente senkrecht zur schiefen Ebene und eine Komponente parallel zur schiefen Ebene. |
Und Du bist an den zur schiefen Ebene parallelen Komponenten interessiert, oder?
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
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| Angeschaut: |
3638 mal |
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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| MelanieBeck Verfasst am: 28. Sep 2013 15:18 Titel: |
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Danke für deine Antwort
ich verstehe jetzt was du gemeint hast (Danke das du es eingezeichnet hast, sonst hätte es bei mir länger gedauert^^)
Stimmt schon es macht mehr Sinn es Senkrecht zur schiefen Ebene zu betracht da wir ja den Klotz nach oben schieben sollen^^
aber da ist noch etwas was mich irritiert wieso hast du FA nach Links eingezeichnet? der LKW fährt doch nach rechts ?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Sep 2013 15:28 Titel: |
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Der Klotz "spürt" aber eine Kraft nach links. Das ist die Trägheitskraft.
Wenn Du im Auto beschleunigst, in welche Richtung wirst Du gedrückt? In Fahrtrichtung oder gegen die Fahrtrichtung?
| MelanieBeck hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt schon es macht mehr Sinn es Senkrecht zur schiefen Ebene zu betracht da wir ja den Klotz nach oben schieben sollen^^ |
Nee, der Klotz wird parallel zur schiefen Ebene bewegt, nicht senkrecht dazu.
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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| MelanieBeck Verfasst am: 28. Sep 2013 15:31 Titel: |
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Danke^^
Stimmt eigentlich logisch (Actio gleich Rectio^^) aber bin einfach nicht drauf gekommen ^^
Danke ich setzte mich gleich noch mal genau an die aufgabe vill schaffe ich ja jetzt die a b c ^^
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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| MelanieBeck Verfasst am: 28. Sep 2013 16:49 Titel: |
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stimmt so die aufgabe b) ?
mit
 = \frac{v_{0}^{2}}{2\cdot a}\cdot sin(\alpha))
zur c)
da muss ich ja die Geschwindigkeit des LKWs bestimmen, geht das über Energieerhaltung ?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Sep 2013 15:10 Titel: |
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Zu b)
Das ist falsch. Ich hatte Dir bereits zuvor gesagt
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Entsprechend ist in Aufgabenteil b) vorzugehen. Da muss die Differenz der beiden Parallelkomponenten der Beschleunigung gerade so groß sein, dass auf der Strecke s die Geschwindigkeit v0 erreicht wird. |
Du musst unterscheiden zwischen der Beschleunigung des Lkw in horizontaler Richtung und der Beschleunigung des Körpers in Richtung der schiefen Ebene. Diese Körperbeschleunigung parallel zur schiefen Ebene nenne ich mal aK.
Die beschleunigende Kraft die schiefe Ebene hinauf ergibt sich als Differenz der parallel zur schiefen Ebene liegenden Komponente der Trägheitskraft (schräg nach oben) und der Hangabtriebskraft (schräg nach unten).
Dabei ist a die Beschleunigung des Lkw.
m kürzen:
Mit dieser Beschleunigung wird der Körper die schiefe Ebene hinauf beschleunigt. Dafür gelten die Bewegungsgleichungen für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung.
Weg-Zeit-Gesetz
und Geschwindigleits-Zeit-Gesetz
Einsetzen in Weg-Zeit-Gesetz
Für die Beschleunigung aK des Körpers den oben ermittelten Ausdruck einsetzen und nach der Beschleunigung a des Lkw auflösen:
 \cdot\sin{\alpha})
 \cdot\tan{\alpha})
| MelanieBeck hat Folgendes geschrieben: | zur c)
da muss ich ja die Geschwindigkeit des LKWs bestimmen, geht das über Energieerhaltung ? |
Nee, das geht über das Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz für den Lkw. Dabei nenne ich die erreichte Geschwindigkeit des Lkw v (im Gegensatz zur Geschwindigkeit des Klotzes v0 am oberen Ende der schiefen Ebene):
Die Beschleunigung a des Lkw haben wir gerade berechnet. Die Zeit t ist laut Aufgabenstellung die Zeit, die der Klotz benötigt, bis er am oberen Ende der schiefen Ebene angelangt ist. Die hatten wir ebenfalls bereits bestimmt (s.o.).
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MelanieBeck
Anmeldungsdatum: 27.09.2013
Beiträge: 7
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| MelanieBeck Verfasst am: 29. Sep 2013 16:04 Titel: |
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Danke für deine Antwort
habs jetzt auch endlich verstanden ^^
ich weiß jetzt auch wie ich an aufgaben die so ähnlich sind ran zu gehen hab Danke Nochmals
(Kräfte Diagramm erstellen => Nachdenken(Das war bei mir etwas schwach^^ => dann die nötigen Gleichungen herleiten/Aufstellen)
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 29. Sep 2013 16:14 Titel: |
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Das was meiner Meinung nach am schwierigsten war, war die Kräfte korrekt anzugeben.
@GvC,
was kann man tun, dass man speziell im erkennen von Kräften sicherer wird?
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Sep 2013 15:13 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | Das was meiner Meinung nach am schwierigsten war, war die Kräfte korrekt anzugeben.
@GvC,
was kann man tun, dass man speziell im erkennen von Kräften sicherer wird? |
Üben, üben, üben ...
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 30. Sep 2013 17:38 Titel: |
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Könntest du mir dazu mal einige Übungsaufgaben zukommen lassen, welche ich dann versuchen werde zu lösen und du diese dann mal kontrollierst?
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