Affenseilzug

alouette · Newbie Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 27

hallo zusammen,

tüfftle schon seit einige Stunden an folgender Aufgabe:

Zwei verschieden schwere Affen hängen an einem Seilzug mit m1=15kg
und m2=25kg
Seil und Rolle sollen als masselos und ohne Reibung angenommen werden.

a) mit welcher Beschleunigung wird der leichtere Affe nach oben gezogen?

b) Welche Kraft wirkt am Seil?

.. hm, hört sich leicht an aber ist ziemlich knackig, wie ich finde.. oder steh ich aufm schlauch? Wink

Meine Gedanken bzw Ansätze:
- der schwerere Affe hat eine Beschleunigung senkrecht nach unter und der leichtere eine nach oben
- falls sie gleich schwer wären wär für beide seiten a=0
- falls einer der Affen gegen 0 kg gehen würde, würde der Schwere den leichten mit a= 9,81m/s² nach oben beschleunigen...

so das wars aber auch.. ich kann einfach nirgends ansetzen..
ich hoffe mir wird geholfen Smile

. Vielen Dank

P.S.: die Erdbeschleunigung soll mit 10,0m/s² angenommen werden.

Lösungen:

a) 2,55m/s²
b) 188N

Basti988 · Senior Member Anmeldungsdatum: 11.04.2007 Beiträge: 860

Du betrachtest die beiden Affen getrennt und wendest F=m*a jeweils an.

Für m2 > m1 gilt:

-m1*g+F=m1*a und m2*g-F=m2*a

Die Beschleunigung beider Affen ist nämlich gleich, da sie über ein Seil verbunden sind. F ist die Seilkraft, welche auf beiden Seiten der Rolle gleich ist, da diese als masselos angenommen wird.
Aus diesen Gleichungen kannst du a und F berechnen.
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Wenn man zwei Stunden lang mit einem Mädchen zusammensitzt, meint man, es wäre eine Minute. Sitzt man jedoch eine Minute auf einem heißen Ofen, meint man, es wären zwei Stunden. Das ist Relativität.

Albert Einstein

I-user · Verfasst am: 03 Apr 2009 - 00:16:25 Titel:

Die formel von Basti988 verstehe ich nicht ganz, hier deshalb meine Überlegungen:
Die Seilkraft ist auf beiden Seiten gleich, wie bereits erwähnt wurde. Auf der Seite des 1. Affen ist die Kraft F = m1 * (g+a), auf der anderen Seite gilt F = m2 * (g-a), denn beim ersten Affen addieren sich Kraft wegen der Beschleunigung nach oben und die Erdanziehungskraft und beim 2. Affen wird das subtrahiert, weil er sich in Richtung der Schwerkraft beschleunigt.
Dann hat man eine Gleichung mit einer Variablen a. Daraus bekommt man dann F.

alouette · Newbie Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 27

danke für die Antworten, konnte es lösen.. mit folgender Überlegung

zu a) ich stelle mir das Seil einfach horizontal vor. 25kg ziehen nach links und 15 kg nach rechts -> die gesamte masse der beiden affen wird mit einem delta F gezogen
-> F=100N und m=40kg -> a=F/m -> a= 100N/40kg = 2,5 m/s²

zu b)
Fseil setzt sich zusammen aus: F1 = die Kraft die man braucht um die Gravitation zu überwinden und F2 = die Kraft um den leichteren Affen auf 2,5m/s² zu beschleunigen
-> F1 = m2*g = 15kg * 10m/s² = 150 N
-> F2 = m2* a = 15kg * 2,5m/s² = 37,5N

Fseil = F1 + F2 = 187,5N

.. schwere geburt :-/