Trägheit < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:03 Mo 08.05.2006 | | Autor: | krisu112 |
Hallo,
habe eine wichtige Frage zur Dynamik:
Wann wirkt genau die Trägheitskraft, beispielsweise bezogen auf die schiefe Ebene.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Ich versuche hier verschiedene Zustände zu betrachten, vielleicht könnt ihr mir sagen, ob ich das richtig sehe:
Wirkung der Zugkraft während des ziehens:
Die Trägheitskraft T=m*a wurde schon überwunden, bezogen auf die schiefe Ebene wirken lediglich in Y-Richtung die Hangabtriebskraft, sowie die Gleitreibung die beide der Zugkraft entgegengesetzt sind.
Wirkung beim Halten der Last:
Hier wirkt wiederum keine Trägheitskraft, sondern nur die Hangabtriebskraft und die Haftreibung die beide wiederum der Haltekraft entgegenwirken (nur bezogen auf die y-Richtung)
Wirkung beim Anziehen der Last, Beschleunigung:
Hier wirkt jetzt auch die Trägheitskraft in gleicher Richtung mit der Hangabtriebskraft, sowie der Haftreibung, nur die Zugkraft, bzw. die Kraft die versucht das System in Bewegung zu setzen wirkt den 3 Kräften entgegen.
Hoffe ihr könnt mir helfen, ist mir echt wichtig!!!Bin für jeden Lösungsansatz oder Korrektur dankbar
mfg Krisu112
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Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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Hallo krisu,
ich finde den Begriff Trägheitskraft sehr sonderbar, da es sich hierbei nicht um eine Kraft im physikalischen Sinn handelt.
Entlang der Steigung wirken
Hangabtriebskraft = [mm] F_G\cdot\sin(\alpha)
[/mm]
und
Reibungskraft = [mm] F_N\cdot\mu
[/mm]
hangabwärts und
ein Teil der Zugkraft = [mm] F\cdot\cos(\gamma)
[/mm]
hangaufwärts.
Die Differenz aus diesen Kräften liefert dir die resultierende Kraft [mm] $F_a$ [/mm] auf den Körper, durch die er gemäß der Formel
[mm] $F_a=m{\cdot}a$
[/mm]
beschleunigt wird.
Hugo
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:33 Mo 08.05.2006 | | Autor: | krisu112 |
sorry hab mich verdrückt;war natürlich kein Fehler in der obrigen Antwort
Ist die Trägheitskraft also die Resultierende aus allen Kräften?
Unsere Maschinenbaulehrer hat gesagt die müsste ich beim STart extra dazurechen: Hangabtiebskraft + Trägheitskraft
mfg Krisu112
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:23 Mo 08.05.2006 | | Autor: | Artus |
Lies Dir doch mal die Hinweise in Wikipedia durch:
![[]](/images/popup.gif) http://de.wikipedia.org/wiki/Scheinkraft
Hast Du eigentlich eine konkrete Aufgabe bekommen?
Trägheitskräfte sind durchaus real und können enorme Auswirkungen auf Beobachter in beschleunigten Bezugssystemen haben.
Grundsätzlich versucht jeder Körper seinen Bewegungszustand beizubehalten.
Vielleicht kannst Du konkreter schreiben, worum es eigentlich geht. Den Hinweis Deines Maschinenbaulehrers verstehe ich eher nicht.
LG
Artus
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 09:19 Di 09.05.2006 | | Autor: | krisu112 |
Hallo,
nett das du mir hilfst. Ich hab hier mal eine Last auf einem Schrägaufzug freigeschnitten.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Genau im Moment das Starts, das heißt wenn ich meinen Körper beschleunigen will, dann wirken doch die Kräfte wie ich sie dort freigeschnitten habe, oder? Tragheit, Hangabtrieb und Haftreibung
wirken der ZUgkraft entgegen
Weil während des hinaufziehens, d.h. die Last ist schon in Bewegung wirken doch nur noch Gleitreibung und Hangabtriebskraft der Zugkraft entgegen
Bzw. wenn die Last nur auf einer Stelle gehalten werden soll wirken doch nur die Hangabtriebskraft und die Haftreibung
Die Hangabtriebskraft ist die Kraft aus der Gewichtskraft Fg, da ich diese Kraft dem Inertialsystem angepasst habe (siehe Skizze vom Krafteck)
Eine spezielle Aufgabe haben wir dafür leider nicht bekommen!!!
mfg Krisu112
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Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:32 Di 09.05.2006 | | Autor: | Artus |
Die Trägheits kraft muss bei diesen Überlegungen m.E. nicht berücksichtigt werden, wenn die beschleunigende Kraft sich langsam steigert.
Viel mehr fällt mir zu dem Thema leider ohne konkrete Aufgabe nicht ein.
LG
Artus
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 15:43 Di 09.05.2006 | | Autor: | steelscout |
Hi,
nur als Hinweis:
Ich glaube, dass was krisu als "Trägheitskraft bezeichnet, ist im Grunde nichts anderes, als die Gegenkraft bei Beschleunigung.
Wenn du z.b. den Schrägaufzug mit einer Kraft F=m*a beschleunigst,
dann wirkt nach Newtonschem Axiom eine gleichgroße Gegenkraft, ebenfalls betragsmäßig m*a.
Bei konstanter Geschwindigkeit bzw. in Ruhe fällt diese Kraft demnach weg.
Für die physikalische Bewegung an sich ist diese Kraft meiner Ansicht nach nicht von Interesse, da sie nicht auf den Körper selbst, sondern den "Ziehenden Mechanismus" (Hand, Kurbel etc.) wirkt.
Wenn der Ziehmechanismus natürlich im Vordergrund steht, dann wird das schon wichtig.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:39 Di 09.05.2006 | | Autor: | krisu112 |
unser Maschinenbau-Lehrer wollte mir das aber als Trägheitskraft verkaufen die ich beim Beschleunigen meiner Masse dazurechnen muss. Aber jetzt hab ichs verstanden, da ich die Zugkraft berechne die mein Seilzug meines Schrägaufzuges brauch muss ich auch meine Reaktionskraft der Beschleunigung dazurechnen.
Stimmt das so?
Und hat die Kraft einen besonderen Namen?
mfg Krisu112
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Wie gesagt, wenn du vom Standpunkt der Zugmaschine ausgehst,
dann muss sie neben den Kräften die durch Gravitation etc. entstehen,
auch (und dass nur im Falle der Beschleunigung) diese Gegenkraft überwinden. Oder um es mit dem 3. Newtonschen Axiom zu sagen:
"Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleichgroße, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio). "
Ansonsten könntest du einen Lastwagen problemlos mit einem Seil hinter dir her ziehen, wenn keine Gegenkraft auf dich wirken würde ;)
Die Kraft würde ich immer Gegenkraft nennen, aber Trägheitskraft stimmt auch in der Hinsicht, dass es ja für dich erscheint, als ob der Körper sich "wehren" würde, beschleunigt zu werden. (Jetzt mal extrem anschaulich formuliert)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:57 Mi 10.05.2006 | | Autor: | Artus |
Ich habe immer noch Zweifel. ob wir hier nicht zwei Dinge miteinander vermischen, die nicht zusammengehören.
Lassen wir mal die Schiefe Ebene aussen vor und schauen uns mal einen Abschleppvorgang an.
Auto 1 wird mit einem Seil (mit Knoten in der Mitte) ans Heck des Autos 2 gebunden. Jetzt fährt Auto 2 an und beschleunigt. Auto 2 besitzt undurchsichtige Scheiben.
Fall A:
Wir beobachten vom Straßenrand , wie das Seil sich strafft, weil sich Auto 2 entfernt. Dann gibt es einen Ruck und auch Auto 1 setzt sich in Bewegung. Anschließend entfernen sich beide Autos mit konstanter Geschwindigkeit.
Das Seil könnte auch reissen, wenn Auto 2 zu schnell anfährt.
Fall B:
Jetzt sitze ich auf dem Knoten. Ich beobachte aus meiner relativen Ruhe heraus, wie sich beide Fahrzeuge von mir entfernen, während das Seil sich strafft. Auf beide Fahrzeuge muss also eine Kraft wirken, damit sie ihren Bewegungszustand ändern. Per Handy wird mir mitgeteilt, dass sich nur im Fahrzeug 1 ein Motor befindet.
Für Fahrzeug 2 muss ich jetzt eine Kraft erfinden, die ich Trägheitskraft nenne. Da ich mich immer mittig zwischen den Fahrzeugen befinde, nehem ich an, dass beide Kräfte gleich groß aber entgegengesetzt gerichtet sind.
Ein Telefonat mit dem Fahrer im Auto 2 ergibt, dass dieser in den Sitz gedrückt wurde und zwar genau in dem Moment, wo der Beobachter am Straßenrand den Ruck im Seil sieht. Fahrer 2 teilt mir also mit, dass eine unbekannte Kraft ihn in den Sitz gedrückt hat.
Mir ist sofort klar, dass dies die auch von mir beobachtete Trägheitskraft ist.
Zugkraft und Trägheitskraft sind somit nur beobachtbar, wenn ich mich im System befinde. Beide Kräfte wirken entgegengesetzt und ziehen den Knoten stramm bzw. zerstören das Seil.
Der außenstehende Beobachter und Newton-Fan erklärt sich die Sache anders. Er weiß, "actio=reactio" ist gültig. Zwei gleich große, aber entgegensetzte Kräfte ziehen den Knoten stramm oder lassen das Seil zerrreissen.
Falls jemand also gerade "Abschleppen" übt, dann bitte behutsam und vorsichtig vorgehen, damit man nichts kaputtmacht. 
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:53 Mi 10.05.2006 | | Autor: | krisu112 |
Hallo hier bin ich nochmal!!!
Ein wirklich anschauliches Beispiel hast du da gefunden!! ;) DU hast recht, es ist einfacher wenn wir es nicht direkt auf die schiefe Ebene beziehen!!!
Jedoch stellt sich mit wohl oder übel eine Frage:
An unserem System wirken jedoch jetzt folgende Kräfte (denke ich jedenfalls):
[Dateianhang nicht öffentlich]
Ist das so richtig freigeschnitten?
=> Ich hab hier den Moment freigeschnitten, in dem das Seil den Ruck abbekommt!!!
Jetzt ist doch aber deine Reaktionskaft deines Außenstehenden Beobachters, gleich der Trägheitskraft des Beobachters im Inertialsystem, oder? Sie haben eben nur verschiedene Namen
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:30 Mi 10.05.2006 | | Autor: | Artus |
Wenn es handschriftlich [mm] F_Z = F_E + F_R [/mm] heißen soll, dann kann man dies so stehenlassen.
Die Richtung der Normalkraft ist nach unten. Da Gewichtskraft und Normalkraft in diesem Fall identisch sind.
Abgesehen davon sollte eigentlich eigentlich alles stimmen.
Mich würde bei Gelegenheit aber interessieren, worauf Dein Maschinenbaulehrer überhaupt hinauswollte.
Wenn ich Aufgaben zur Schiefen Ebene rechnen lasse, dann interessiere ich mich für keine Trägheitskräfte.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 08:14 Do 11.05.2006 | | Autor: | krisu112 |
Hallo,
es sollte [mm] F_{Z}=F_{T}+F_{R} [/mm] heißen, ich schreib leider nicht immer sauber, wobei [mm] F_{T} [/mm] natürlich für die Reaktionskraft auf die Beschleunigung steht oder anders ausgedrückt, dür die Trägheitskraft ;)
Die Aufgabe war es in der Schule einen Dachdeckerlastenaufzug zu berechnen, insbesondere auch die Zugkraft, mit der dieser schräganliegende Aufzug hinaufgezogen wird.
Jedoch haben wir alles bezogen auf verschiedene Fälle betrachtet. Ein besonderer FAll war eben, dass der Aufzug so schnell anfährt, dass es bei der Beschleunigung einen "Ruck" gibt. Er hat uns diese Kraft so erklärt, dass das die Trägheitskraft (F=m*a) ist und sich folglich der Beschleunigung entgegesetzt.
Er hat das wohl auch ein wenig marode ausgedrückt, war die letzte Stunde vor der Abi-Klausur, aber jetzt bin ich ja eigentlich perfekt informiert fürs Abi in bezug auf Trägheit und Dynamik.
Also nochmals allen vielen Dank
mfg Krisu112
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