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JuDi
Anmeldungsdatum: 29.06.2016
Beiträge: 4
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 JuDi Verfasst am: 29. Jun 2016 10:28 Titel: Kahnziehen |
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Meine Frage:
Ein Kahn wird von zwei Männern, jeweils einer pro Ufer,
in x-Richtung mit konstanter Geschwindigkeit  flußaufwärts gezogen. Dabei erfährt der Kahn eine Reibungskraft
R =  u, wobei u der Betrag der
Strömungsgeschwindigkeit des Wasser um den
Kahn ist. Die Strömungsgeschwindigkeit des
Flusses selbst, , hänge von x in dieser Form ab: ,
 = const. Die Seile greifen unter
einem Winkel  zur x-Achse am Kahn an.
Gesucht ist die Kraft mir der die Männer jeweils ziehen müssen in Abhängigkeit von x.
Meine Ideen:
Da die beiden Männer in gleiche Richtung ziehen und den gleichen Winkel zur Bewegungsrichtung einschließen, kann man die beiden Zugkräfte in eine in x-richtung wirkende Kraft auffassen. So reduziert sich das Problem auf eine Dimension. ma=F-R stellt die Kräftegleichung für den Kahn und F wäre die gescuhte Kraft.
Aber müsste man nicht noch aus der Geschwindigkeit des Flusses, die ja von vorne gegen den Kahn drückt noch eine Kraft konstruieren? bzw. die Geschwindigkeit des Kahn setzt sich doch aus der Geschwindigkeit des Flusses reduziert?
Für F gilt F=ma+R. Ich habe aber keine Masse angegeben. a ist Ableitung von v. Wie ich die Kraft ma konstrieren soll???
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Jun 2016 11:00 Titel: |
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| JuDi hat Folgendes geschrieben: | | Für F gilt F=ma+R. Ich habe aber keine Masse angegeben. |
Da die Geschwindigkeit konstant sein soll, ist die Beschleunigung a=0.
Ist Dir eigentlich bewusst, dass F nicht die gesuchte Zugkraft ist? Wie hängt Dein F mit der Zugkraft jedes der beiden Männer zusammen?
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JuDi
Anmeldungsdatum: 29.06.2016
Beiträge: 4
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| JuDi Verfasst am: 29. Jun 2016 11:54 Titel: |
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Jetzt stehe ich noch mehr auf dem Schlauch. a=0 ist natürlich nachvollziehbar aber dann heisst es 0=F-R => F=R => keine Bewegung. Da habe ich ein fundamentales Verständnisproblem
| Beschreibung: |
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1387 mal |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Jun 2016 12:23 Titel: |
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| JuDi hat Folgendes geschrieben: | a=0 ist natürlich nachvollziehbar aber dann heisst es 0=F-R => F=R => keine Bewegung. Da habe ich ein fundamentales Verständnisproblem
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Keine Beschleunigung heißt ja nicht, dass keine Bewegung stattfindet, sondern dass keine Geschwindigkeitsänderung stattfindet, die Geschwindigkeit also konstant ist.
Die konstante Geschwindigkeit wird in der Aufgabenstellung vorausgesetzt. Dir ist bewusst, dass damit die Beschleunigung Null ist, denn Du hast selber geschrieben, wie oben zitiert, dass "a=0 natürlich nachvollziehbar" ist.
Mit der umgekehrten Schlussfolgerung, dass nämlich bei a=0 die Geschwindigkeit konstant ist, scheinst Du dagegen Schwierigkeiten zu haben. Wie kommt das? Kannst Du das erklären?
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JuDi
Anmeldungsdatum: 29.06.2016
Beiträge: 4
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| JuDi Verfasst am: 29. Jun 2016 12:48 Titel: |
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mathematisch ist es mir klar, da a=dv/dt ist. Aber die Männer ziehen doch mit einer Kraft dran und Kraft (Summe aller Kräfte) ist gleich ma.
Da muss ja dann ein Unterschied zwischen der Reibung und der Kraft F sein, aus dem die Bewegung resultiert. Welche Kraft ist dafür verantwortlich, dass obwohl sich die beiden Kräfte F und R "aufheben" trotzdem eine Bewegung stattfindet. Kann es sein, dass die beiden nichts mit der Bewegung zu tun haben
Ein ähnliches Problem habe ich bei der Aufgabe:
Ein Klotz wird eine schiefe Ebene mit v= const. und Kraft F hochgezogen entgegen wirkt eine Reibungskraft R. Die Masse vom Klotz wird gesucht.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Jun 2016 13:41 Titel: |
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| JuDi hat Folgendes geschrieben: | | Da muss ja dann ein Unterschied zwischen der Reibung und der Kraft F sein, aus dem die Bewegung resultiert. Welche Kraft ist dafür verantwortlich, dass obwohl sich die beiden Kräfte F und R "aufheben" trotzdem eine Bewegung stattfindet. |
Ja, das ist aber eine Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, also a=0 und damit F=0.
Tipp: Schau Dir mal das erste Newtonsche Gesetz an!
| JuDi hat Folgendes geschrieben: | Ein ähnliches Problem habe ich bei der Aufgabe:
Ein Klotz wird eine schiefe Ebene mit v= const. und Kraft F hochgezogen entgegen wirkt eine Reibungskraft R. Die Masse vom Klotz wird gesucht. |
Nach Newton I ist dann die Zugkraft gleich der Reibkraft. In der Reibkraft ist m enthalten. Die Gleichung kann also nach m aufgelöst werden.
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JuDi
Anmeldungsdatum: 29.06.2016
Beiträge: 4
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| JuDi Verfasst am: 30. Jun 2016 13:43 Titel: |
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das heisst R=F, in dem Fall sind beide Werte gegeben: R=40N und F=160N.
R ist ja  aber  ist nicht bekannt. Sieht die Kräftegleichung so aus: 
Ich weiss einfach nicht wie mir die Geschwindigkleit helfen soll.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Jun 2016 14:01 Titel: |
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Was hat denn plötzlich die Gewichtskraft hier zu suchen? Die Reibkraft ist in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit gegeben. Die Relativgeschwindigkeit ist die Summe von Boots- und Strömungsgeschwindigkeit. Die Strömungsgeschwindigkeit ist laut Aufgabenstellung abhängig von x. Die Reibkraft ist also nicht konstant, wie von Dir behauptet, sondern abhängig von x. Und die musst Du berechnen. Dann ist die Zugkraft jedes Mannes
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