Beschleunigung durch Reibung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:22 Do 31.03.2016 | | Autor: | Rated-R |
| Aufgabe | Eine Kiste der Masse m=20 kg wird zum Zeitpunkt t_00 auf einen Wagen mit Masse m=50 kg geworfen. Die Geschwindigkeit der Kiste [mm] v(t_0)=5m/s. [/mm] Beim Rutschvorgang liegt eine Reibung mit Reibungskoeffizient my=0,4 (Gleitreibung) sowie my=0,5 (Haftreibung) vor.
a) Berechnen sie x(t), v(t) des Wagens bzw. Kiste.
b) Wie lange dauert der Rutschvorgang, welche Endgeschwindigkeit?
c) Wie lange muss der Wagen mindestens sein? |
Hallo,
bin über obige Aufgabenstellung gestolpert, wäre cool wenn jemand mal über meine Ansätze drüberschauen könnte. Danke.
a) Gleichmäßig beschleunigte Bewegung.
[mm] x_w(t)=1/2*a*t^2
[/mm]
[mm] F_r=F_a
[/mm]
[mm] my*m_{sack}*g=m_{wagen}*a [/mm] // oder [mm] =m_{wagen}+m_{sack}
[/mm]
v(t) = x'(t)
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit
[mm] x(t)=1/2*a'*t^2+v_0*t+x_w(t)
[/mm]
v(t)=x'(t)
a' ergibt sich aus: [mm] my*m_{sack}*g=m_{sack}*a'
[/mm]
Stimmt das bis jetzt so?
b) Impulserhaltung:
[mm] m_{sack}*v_0=(m_{sack}+m_{wagen})*v_{end}
[/mm]
Zeit:
[mm] v_0-a'*t=v_{end}
[/mm]
c) [mm] x(t_{max})-x_{wagen}(t_{max})
[/mm]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:49 Fr 01.04.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
die Masse wird ja nur relativ zu dem Wagen gebremst, also kannst du nur die Änderung der v des Sackes relativ zum Wagen berechnen. der Wagen ändert damit seine Geschwindigkeit entsprechend nach impulssatz.
sie wird gebremst, der Wagen, der ja die Gegenkraft ausüben muss entsprechend (impulssatz gilt immer ) beschleunigt.
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:31 Fr 01.04.2016 | | Autor: | Rated-R |
Vielen Dank für deine Antwort,
heißt das mein Ansatz ist richtig und das war die Erklärung oder ich muss es anders probieren?
MfG
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:23 Fr 01.04.2016 | | Autor: | leduart |
Hallo
nein das wollte ich sagen, a) ist so falsch. Wagen und Masse werden durch [mm] F_r [/mm] verschieden beschleunigt, Kiste wird gebremst, Wagen wird beschleunigt der Impulssatz sagt wenn die Kiste relativ zum Wagen ruht ist die Endgeschw. der beiden, die du in b ausgerechnet hast.
davor ist [mm] F_r [/mm] für die 2 entgegengesetzt und sie werden je nach ihrer Masse beschleunigt.
als Probe gilt in jedem Moment, entweder die anfängliche Schwerpunktsgeschw. oder einfach der Impulssatz [mm] d.h.m_w*v_W(t)+m_k*v_k(t)=m_k*v_k(0)
[/mm]
die beiden v von aussen gesehen, [mm] v_w [/mm] wachsend, v_ kabnehmend, bis sie gleich sind.
Gruß leduart
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