Feste Rolle in Bewegung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:27 Fr 08.02.2008 | | Autor: | Mubidoo |
Hallo Physikfreunde !
Mir liegt folgende Aufgabe inkl. Lösung vor. Doch ich verstehe einen bestimmten Punkt nicht. Es geht dabei um die, wenn nicht schon fast legendäre Aufgabe mit einer festen Rolle, wo auf einer Seite ein Affe hängt und auf der anderen Seite 100 Bananen. Der Affe nimmt sich 8 Bananen und sinkt innerhalb von 5 Sekunden 9,81m bis er schliesslich am Boden ist.
Bei der Fragestellung geht es um die Belastung der Rolle während der Bewegung(!).
Die Formel F1=F2 ist durch die feste Rolle gegeben (F1=Affenseite).
F=m*a (Grundgesetz der Dynamik)
Ma = Masse des Affen = 10kg, Mb = Masse aller Bananen = 10kg, mb = Masse einer Banane = 0,1kg, n=Anz. der Bananen, die Beschleunigung a, mit der der Affe runter "gleitet" unter Hilfe nahme der Formel für die gleichförmig beschleunigte Bewegung ohne Anfangsgeschwindigkeit (s=1/2*a*t²) errechnet worden und beträgt : 0,785 m/s
Die Belastung der Rolle im Stillstand beträgt verständlicherweise F1+F2.
Nachdem der Affe 8 Bananen genommen hat, herrscht kein Gleichgewicht mehr und in der Lösung steht folgende Formel zur Berechnung, die ich nicht ganz verstehen kann.
Belastung der Rolle = (Ma+n*mb)(g-a)+(Mb-n*mb)(g+a)
Eigentlich verständlich bis auf den Fakt, dass sich die Beschleuigung auf der Affenseite hier durch Abziehen von a sich verringert.
Ich selbst hätte die Formel so geschrieben :
Belastung der Rolle = (Ma+n*mb)(g+a)+(Mb-n*mb)(g-a)
Hat hier jemand den Durchblick und kann mir erklären, warum meine Formel falsch ist ????
Danke für euer Interesse !
Mubidoo
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:06 Fr 08.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
am einfachsten wird es anschaulich klar, wenn der Affe alle Bananen mitnimmt. dann wäre deine Kraft auf die Rolle (g+g)*(Ma+Mb) in Wirklichkeit aber 0, da das Seil ja die Rolle gar nicht mehr belastet.
Physikalischer kannst du sagen die Trägheitskraft m*a geht gegen die Bewegungsrichtung also auch gegen m*g. auf der Bananenseite dagegen Trägheitskraft und Gewichtskraft in dieselbe Richtung, nach unten, weil die Bananen doch nach oben gehen.
Oder ein frei fallender Körper übt keine Kraft auf ein Seil aus, das mit ihm fällt, ein beschleunigt bewegter Körper eine Kleinere kraft als ein ruhender, bzw gleichmäsig bewegter körper.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:34 Fr 08.02.2008 | | Autor: | Mubidoo |
Also handelt es sich bei a wohl um so eine Art Trägheitsbeschleunigung, die bei dieser Rollenaufgabe immer gegen die eigentlich Bewegungsrichtung wirkt. Das Extrembeispiel eignet sich übrigens gut zum Widerlegen meiner These. Danke für die Erklärung, mir ist es nun klar geworden, dass meine Formel definitiv falsch ist.
Gruss Mubidoo
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