Massen über Umlenkrollen an einer Feder, was passiert?

Question

Aufgabe:

Masse an loser Rolle und Feder

Text erkannt:

Masse an loser Rolle

Das Bild erklärt eigentlich alles. Es können mehrere Angaben richtig sein.

Problem/Ansatz:

Mein Problem ist diese Feder. Ich habe mir überlegt, wenn statt der Feder ein weiteres Gewicht da wäre würden sich, beim RUnterlassen der mittleren, alle Gewichte auf einer Höhe ausgleichen.

Bei einem Anker statt ner Feder würden sich halt auch beide Gewichte ausgleichen.

Aber was passiert bei einer Feder?

Zu 1. Nach unten durch fallen würde nicht gehen, weil sich ja beide Gewichte ausgleichen müssten und somit auf einer Höhe einpendeln.

Zu 2. Die Kräfte kompensieren sich nicht. Wir haben drei Kräfte: Feder und 2 Massen.

Zu3. K.A.

Zu 4. Ich würde sagen der Betrag der Federwage ändert sich nicht? Jetzt zieht das mittlere Gewicht an der Feder.

Zu. 5, Nein

Zu 6. Nein

Wenn mir jemand helfen kann gerne aber es wäre mir vor allem sehr hilfreich zu wissen wie ich an so eine Aufgabe ran gehe.

Gruß

Answer 1

Hallo

die Überlegung mit 500g links für den Anfang ist gut, wie würde denn dann die mittlere Masse  im Gleichgewicht hängen? (Winkel des Seils?) da kompensieren sich die Kräfte, aber nicht am Anfang.

Wenn man die 500g bzw die Rolle da loslässt wo das Seil noch waagerecht ist, fällt sie erstmal beschleunigt nach unten, bis die beschleunigende Kraft 0 ist, dann hat die aber noch Geschwindigkeit nach unten und bewegt sich weiter, jetzt gebremst, bis v=0 und dann wieder nach oben, weil jetzt die Kraft die vorher gebremst hat nach oben wirkt.

2) die Antwort hängt von der Zeit ab, es gibt eine Lage, wo sich die Kräfte aufheben (natürlich nicht ihre Beträge , aber wenn ich die Rolle langsam aufsetze und verhindere, dass sie sich bewegt

Wenn man ohne Reibung arbeitet gilt ja der Energiesatz, die mittlere Masse verliert Lageenergie, die rechte gewinnt Lageenergie, die Feder gewinnt Spannenergie,  die Energien können ausgetauscht werden, also oszilliert es,

den rest überlasse ich dir erst mal.

lul

Comments

also bei drei Massen und dem Absenken der Rollen würde das Seil in einem 45° Winkel an der Rolle angreifen würde ich sagen, so wie ich es eben mal ausgerechnet habe. Würde es dann also auch bei einer Feder einen Punkt geben wo sich die Kräfte kompensieren, quasi der Nulldurchgang des "Pendelns".

Würde die Masse einmal nach unten durchfallen, wie im ersten Punkt, da sie ja beschleunigt wird beim Fallen. Ich verstehe diesen Punkt aber so: Sie fällt durch und bleibt dann liegen, ich finde das nicht klar formuliert.

Nun steht da aber "Idealerweise"....

Idealerweise kompensieren sich die Kräfte zu Null an der Rolle und der Betrag der Federwage änder sich nicht, würde ich jetzt ankreuzen. Also wenn man die Rolle senkt.
Oder bin ich gerade verwirrt?

Ich kann deiner Ausführung folgen aber "idealerweise" müsste doch bedeuten es gibt nur eine Lösung?

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die Rolle in der Mitte zieht mit 5N rechts und links auch, das geht bei 45° zur vertikalen nicht, dann wäre die Summe der Kräfte √2*5N

wenn man die rolle loslässt, wenn sie gerade das Seil berührt, fängt das system an zu schwingen, nur in der G leichgewichtslage  (60° zur vertikalen also Seil 120° Winkel heben sich   die Kräfte auf. (ideal denke ich bedeutet keine Reibung )

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Ja ich habe vergessen eine Wurzel aus sin² zu ziehen, jetzt komme ich auch auf 30° für einen Winkel, also 60° für Beide und das Seil hat einen Öffnungwinkel von 120°.

Also das System schwingt beim fallen lassen. Die mittlere Masser verliert potenzielle Energie und die zweite bekommt welche dazu und die Feder spannt sich. Dann zieht die Feder durch die Rückstellkraft sich wieder zusammen und hebt die mittlere Masse usw.

Der Betrag der Federwaage verändert sich nicht würde ich jetzt sagen. Wäre: Sie zeigt die Gewichtskraft der rechten Masse an, nicht genau das gleich? Weil diese bleibt doch immer 5N ?

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Du sagst selbst die Feder spannt sich, d.h sie wird gedehnt, solange die 60° nicht erreicht sind, muss zum Halten der 5N in der Mitte mehr als 5N aufgebracht werden,