Kräfte bei Beschleunigung einer aufgehängten Masse

ph1234 · Anmeldungsdatum: 12.10.2014 Beiträge: 2

Hallo,

ich habe folgende Aufgabenstellung und finde einfach keinen Ansatz:

Die Masse M ist an zwei gleich langen Stäben, die auch beide dieselbe Masse mStab haben, aufgehängt. Die Stäbe sind drehbar gelagert, sowohl an den beiden äußeren Punkten als auch bei der Masse M. Man könnte die Stäbe also als Seile ansehen, wobei aber die Masse der Seile nicht vernachlässigbar ist.
Der linke Stab soll nun an seiner Lagerung mit einer Beschleunigung a nach oben beschleunigt werden. Die Lagerung des rechten Stabs ist fixiert. Mein Problem ist nun, welche Kraft F ich an der linken Seite zum Beschleunigen aufbringen muss, da ja der rechte Stab auch einen Teil der Kraft aufnimmt.

Mein erster Gedanke war:

Das würde ja aber bedeuten, dass man links die komplette Masse anheben muss und dass der rechte Stab keinerlei Funktion hat, außer die Bewegung der Masse auf der eingezeichneten Kreisbahn zu führen..

jumi · Gast

Zunächst solltest du dir mal über die Kinematik des Systems im Klaren werden.
Wenn sich das linke Stabende mit einer Beschleunigung a nach oben bewegt - wie groß ist dann die Beschleunigung der Masse?

jumi · Gast

Dies ist eine sehr umfangreiche Aufgabe.
Nach deinem ersten Ansatz zu schließen, bezweifle ich, dass du ihr gewachsen bist.

Du musst doch auch berücksichtigen, dass die Stäbe sich tranlatorisch und rotatorisch bewegen.
Außerdem muss geklärt werden ob man annehmen kann, dass die Stabenden im Schwerpunkt der Masse M angreifen und dieser sich somit auf einer Kreisbahn bewegt.

ph1234 · Anmeldungsdatum: 12.10.2014 Beiträge: 2

Ja,es kann angenommen werden, dass die Stäbe im Schwerpunkt angreifen. Ist es richtig, dass die Beschleunigung der Masse stets tangential zur Kreisbahn zeigt und vom Betrag her gleich der Beschleunigung des linken Stabendes ist?

jumi · Gast

Nein. Beides ist falsch.
Der Schwerpunkt der Masse bewegt sich doch auf einer Kreisbahn. Das linke Stabende wird mit (konstantem?) a nach oben beschleunigt.