Gleichgewichtslage < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:57 Fr 15.04.2011 | | Autor: | shnicky |
| Aufgabe | Aufgabe:
Ein Teilchen der Masse m hängt senkrecht an einem Faden der Länge l , der im
Ursprung befestigt ist und über eine kleine Rolle geworfen ist, die wiederum entlang
der Geraden y = −a(x − d) (mit a > 0 , l > d > 0 ) in der senkrechten x, y-Ebene
gleiten kann (siehe Abbildung). Die einwirkende Kraft ist die Schwere, die Massen der
Rolle und des Fadens sind als gleich Null anzunehmen.
(i) Bestimmen Sie die Gleichgewichtslage(n) und die Stabilität. |
[Dateianhang nicht öffentlich]
Das Gleichgewicht wird bei Extrempunkten der Energiefunktion eingenommen. Die potentielle Energie beträgt
[mm] E=y1\*m\*g
[/mm]
Wie baue ich da jetzt das mit der Geraden -a(x-d) mit ein. Mir ist nicht klar, Was genau diese für eine Rolle spielt.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen :)
Viele Grüße
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:51 Fr 15.04.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
in der gezeichneten lage wirkt auf die rolle eine kraft, die durch mg und das seil nach links bestimmt wird. zeichne dir die resultierende kraft ein.
in welcher richtung bewegt sich die Rolle, wenn du daran denkst, dass die Gerade schiene nur kräfte senkrecht zu sich ausüben kann? wie muss also die kraft sein, damit sich die rolle nicht mehr bewegt? denk dabei auch an die feste Länge des Seils. (ich würde das erstmal in 3 verschiedenen lagen zeichnen, hilfreich ist auch sich a=0 und [mm] \unendlich [/mm] vorzustellen, also die gerade senkrecht und waagerecht.
gruss leduart.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:49 Mo 18.04.2011 | | Autor: | shnicky |
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Ich bin mir zwar noch nicht sicher, ob ich die Aufgabe jetzt schon komplett verstehe, aber mit Hilfe deiner Tipps muss ich erstmal etwas weitergrübeln, dann meld ich mich nochmal.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:33 Di 19.04.2011 | | Autor: | shnicky |
[Dateianhang nicht öffentlich]
so nun habe ich in dieser Zeichnung die resultierende Kraft (pink) eingezeichnet. Nachdem ich mir das Ding in verschiedenen Lagen eingezeichnet habe, würde ich gefühlsmäßig sagen, die Gleichgewichtslage tritt ein, wenn die resultierende Kraft senkrecht zu der Geraden ist. Nur wann ist das der Fall (da bin ich noch am Überlegen).
Soweit ich das jetzt verstehe wirken auf die Winde zwei Kräfte:
Die Kraft in die durch das Seil nach links gegeben ist: [mm] -\wurzel{x²+y²}\*m\*g
[/mm]
und die durch das Seil nach unten: [mm] (y1-y)\*m\*g
[/mm]
Da diese Kräfte aber in unterschiedlichen Richtungen wirken kann ich sie nicht einfach addieren. Also müsste ich die Kraft nach links erst in die Vertikale übertragen - geht das überhaupt? Oder bin ich hier auf einem völlig falschen Weg?
dankende Grüße
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:18 Di 19.04.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
du hast die 2 wirkenden Kräfte nicht eingezeichnet. es ist mg nach unten und mg im Seil, also 2 gleiche kräfte auf deinen braunen linien, daraus ergibt sich in deiner Zeichnung keine senkfechte auf die gerade.
richtig ist, das GG herrscht, wenn di kraft wirklich senkrecht ist.
also musst du noch was genauer arbeiten:
gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:00 Di 26.04.2011 | | Autor: | shnicky |
ok vielen Dank für die Antworten.
Die Zeichnung war ja auch nur ein Beispiel für eine mögliche Lage und sollte nicht die Gleichgewichtslage darstellen!
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