Reibungsfreie schiefe Ebene

spam · Anmeldungsdatum: 13.03.2014 Beiträge: 189

Betrachten Sie die Situation aus der nebenstehenden Skizze. Nehmen Sie an, dass das System reibungsfrei ist. Die frei hängende Masse beträgt m1 = 1000 kg und die Federkonstante k = 300 N/m.

a) Wie schwer ist das Gewicht, wenn die schiefe Ebene eine Neigung von alpha = 45° aufweist und sich das System (ohne Feder) in Ruhe befindet?

b) Wie groß ist die Auslenkung der Feder für die skizzierte Situation, wenn m2 = 200 kg ist?

Ich habe die Kräfte schon eingetragen (Hangabtriebskraft, Normalkraft und Gewichtskraft). Sitze schon seit mehreren Stunden an der Aufgabe ohne wirklich voran zu kommen.

Wenn sich das System in Ruhe befindet ist a = 0. Aus Newton II folgt

Jetzt weiß ich nicht wie ich an die Masse kommen soll.. grübelnd

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

Mit a) kann ich nicht wirklich was anfangen, das ist sehr unspezifisch formuliert.

Zu b) Wie du richtig erkannt hast, muss die Summe der Kräfte 0 sein. Es wirken 3 Kräfte.
1. -m_1*g
2. m_2*g * sin(alpha)
3. Federkraft

Die Massen stehen in der Angabe.

Edit: Vielleicht will a) auf die Berechnung der Kraft hinaus, die in meinem Post mit 2. benannt ist.

spam · Anmeldungsdatum: 13.03.2014 Beiträge: 189

a) wie soll ich denn die Hangabtriebskraft F_t berechnen, wenn gar keine Masse gegeben ist? In der Aufgabe wird doch nach genau dieser Masse verlangt oder sehe ich das falsch?

b)

Wie komme ich an den Neigungswinkel

?

Edit: Meinst du bei a):

Nun wären ja alle Angaben bekannt..

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

Bezüglich deiner Fragen, die sich auf die Angabe beziehen, kann ich auch nur spekulieren. Ich würde einmal sagen, die Masse, die bei a) benutzen sollst, ist die, die auf der Skizze am Hang liegt (also m1 oder m2 - kann den Index nicht erkenn)

Für den Winkel würde ich bei b) 45° verwenden, weil das so in a) steht und man davon ausgehen kann, dass Bsp a) auf b) vorbereitet. (Wobei natürlich der Winkel in der Skizze ein deutlich anderer ist) Aber wiegesagt, das sind alles nur Spekulationen; eingentlich ist es eine unvollständige/uneindeutige Aufgabe.

Noch etwas inhaltliches: Das Vorzeichen bei der Federkraft muss ein positives sein. Zumindest wenn man die Vorzeichen so wählt, wie ich es bei den ersten 2 Kräften getan habe, und du scheinst es übernommen zu haben.

spam · Anmeldungsdatum: 13.03.2014 Beiträge: 189

Alles klar, vielen lieben Dank! Thumbs up!