Zwei Körper an Rolle

mnl · Anmeldungsdatum: 20.11.2020 Beiträge: 6

Meine Frage:
Hallo!

Ich habe gerade im Physik Studium eine Übungsaufgabe.
Ich habe seit der Mittelstufe immer Probleme gehabt mit Rollen... und ich merke, dass ich es immer noch habe.

Die Aufgabe ist Folgende:
Man berechne die Beschleunigung der beiden Körper mit den Massen m1= 2,5kg und m2= 1kg sowie die Zugkraft S (Seilspannung) im Seil. Das Seil und die Rollen seien masselos und die Reibung ist zu vernachlässigen.

Meine Ideen:
Ich habe wirklich keine Ansätze.. ich quäle mich mit dieser Aufgabe schon eine Weile, ich wäre sehr dankbar für Hilfe, damit ich in Zukunft solche Aufgaben selber lösen kann.

Danke smile

mnl · Anmeldungsdatum: 20.11.2020 Beiträge: 6

Noch eine Skizze! smile

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Skizze machen, Kräfte auf die beiden Massen einzeichnen. Dann kann man ein Gleichungssystem aufstellen:

Die Vorzeichen gelten, wenn die x-Achse nach oben zeigt. Dass die Seilkräfte auf die beiden Massen betragsmässig gleich sind, kann man voraussetzen, da die Rolle und das Seil masselos sind und keine Reibung besteht.

mnl · Anmeldungsdatum: 20.11.2020 Beiträge: 6

Vielen Dank für die schnelle Antwort! Ginge es vielleicht etwas ausführlicher? Ich verstehe das immer noch nicht ganz... vllt mit Bezug auf meine Aufgabe. smile

Danke!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Ah, die Skizze kam etwas zu spät für mich, ich nahm an, dass m1 und m2 an einem Seil hängen, das über eine feste Rolle läuft.

Dann läuft hier das Seil zwischen m1 und m2 über eine Rolle, und m1 gleitet reibungsfrei auf einer Ebene?

mnl · Anmeldungsdatum: 20.11.2020 Beiträge: 6

Ja, genau

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Du kannst bei solchen Aufgaben immer gleich vorgehen: Bewegungsgleichungen aufstellen für alle Massen (also Gleichungen der Form

, wobei F1, F2 etc. die Kräfte sind, welche auf die Masse i wirken), und dann noch Gleichungen, welche das System einschränken infolge der Seillänge o.ä.
Hier die Bewegungsgleichungen für die beiden Massen, wenn deren Koordinaten x1 und y2 sind (x-Koordinate nach rechts, y-Koordinate nach oben):

Nun wird noch eine 3. Gleichung benötigt, welche den Zusammenhang zwischen

und

angibt. Einfach überlegen: wie bewegt sich m2 bei einer Bewegung von m1?

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2143

Eine sehr hilfreiche Herangehensweise an solche Aufgaben ist das sogenannte "Schnittprinzip": Man schneidet gedanklich das Seil zwischen den beteiligten Objekten durch und trägt an den Schnittgrenzen jeweils die Seilkraft an. Siehe:

http://www.tm-aktuell.de/TM5/Rolle/rolle.html

Viele Grüße,
Nils