Physik? Hab ich noch nie verstanden! Der Thread für Physik-Fragen an die Profis

[Der Kantelberg]

Man muss eben so Gewichte dranhängen, dass es nicht kippt. Sonst ist es nicht das Gleiche Experiment. Und diese Gewichte hängen einfach nicht von der Kippung ab. Siehe Zugbrücke oder Teleskop.

Wenn du die Gewichte so dranhängst, dass es nicht kippt, ist der Schwerpunkt in der Mitte. Das ist dann so, als ob in diesem Beispiel Punkt C auch genau in der Mitte hängt.....

Hmmm..... Ich glaub, ich muss da noch mal nachmessen.... Geht dummerweise nur zu zweit.

[Prometheus]

Ich denke die Winkelabhängigkeit kommt nur dadurch zustande, dass der Schwerpunkt des Gewichts nicht auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt.

[Der Kantelberg]

Ich denke die Winkelabhängigkeit kommt nur dadurch zustande, dass der Schwerpunkt des Gewichts nicht auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt.

Das denke ich auch, aber mittlerweile bin ich mir nicht mehr so sicher.....

[Janilein]

Wenn du die Gewichte so dranhängst, dass es nicht kippt, ist der Schwerpunkt in der Mitte. Das ist dann so, als ob in diesem Beispiel Punkt C auch genau in der Mitte hängt.....

Hmmm..... Ich glaub, ich muss da noch mal nachmessen.... Geht dummerweise nur zu zweit.

Andersrum, wenn C in der Mitte, dann bei A und B selbe Massen, sonst: wenn ein Arm doppelt so lang wie der andere ist, hängt man nur noch die Hälfte dran, dann kippt es auch nicht.

Ich denke die Winkelabhängigkeit kommt nur dadurch zustande, dass der Schwerpunkt des Gewichts nicht auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt.

Du meinst die Ebene biegt sich durch?

[c4master]

Ich denke die Winkelabhängigkeit kommt nur dadurch zustande, dass der Schwerpunkt des Gewichts nicht auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt.

Wo denn sonst? *nix versteh*

[Prometheus]

Du meinst die Ebene biegt sich durch?

Nein, aber wenn ich ein Gewicht auf eine masselose Ebene lege, wird der gemeinsame Schwerpunkt eben ausserhalb der Ebene sein. Wenn wir das Experiment abändern und einen dünnen Stab (masselos) und eine Kugel mit Loch verwenden, so dass der Schwerpunkt auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt, sollte die Winkelabhängigkeit verschwinden.

[Der Kantelberg]

Ich denke die Winkelabhängigkeit kommt nur dadurch zustande, dass der Schwerpunkt des Gewichts nicht auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt.

Das denke ich auch, aber mittlerweile bin ich mir nicht mehr so sicher.....

Nein, aber wenn ich ein Gewicht auf eine masselose Ebene lege, wird der gemeinsame Schwerpunkt eben ausserhalb der Ebene sein. Wenn wir das Experiment abändern und einen dünnen Stab (masselos) und eine Kugel mit Loch verwenden, so dass der Schwerpunkt auf der Linie zwischen den beiden Auflagepunkten liegt, sollte die Winkelabhängigkeit verschwinden.

Boah ich Doofkopp hätte mal richtig lesen sollen....

Ähm.... Ich denke nicht.

Die Höhe der Gewichte über der Ebene ist nämlich nicht gegeben. Somit kann man das gar nicht berechnen. Von der Aufgabenstellung her, kann das also nicht gewollt sein.

[Civius]

Drehmoment ist ja Kraft mal senkrecht zur Kraft stehender Radius.

Damit wäre MA (Drehoment an A) = FA*c bzw. MB = FB*d

Mit c/d = cos(alpha) * a/b :

MA = MB

FA*a*cos(alpha) = FB*b*cos(alpha)
FA*a = FB*b
Außerdem gilt: FA + FB = FG -> FB = FG - FA.

Eingesetzt:
FA*a = FG*b - FA*b
FA(a + b) = FG*b

FA=(FG*b)/(a+b)

Leider spielt damit der Winkel immernoch keine Rolle.

[Der Kantelberg]

Danke fürs hochholen und das Bild:

Das Ganze hat sich nämlich inzwischen geklärt und ist so dumm, wie es nur geht: Gegeben als 1,5 Meter war nicht die Strecke a sondern c....

Wenn man das Ganze dann schön mit Pythagoras rechnet, ist das nichts weiter als das Hebelgesetz....

Eine frage bleibt nur: Was haben wir da gemessen?

[Civius]

Wie genau ist den nun die Lösung?

Ich hab mir mittlerweile folgendes überlegt:



Entscheidend ist die Normalkraft senkrecht zur Ebene.

Die lässt sich ja berechnen mit FN=FG*cos(alpha).

Dann lässt sich für die Normalkräfte an A und B das Hebelgesetz anwenden:

FNA*a=FNB*b
FNA+FNB=FN

-> FNA = FN*b/(a+b) und FNB = FNB*a/(a+b)

Gleichzeitig wirkt an beiden Punkten noch die Hangabtriebskraft (FH = FG*sin(alpha)), wenn man davon ausgeht, dass der Körper ja an der Ebene haftet und sie damit in Richtung A drückt und somit die Hangabtriebskraft übertragen wird.

Also gilt:
FA = Wurzel(FNA^2 + FH^2)
FA = Wurzel((FG*cos(alpha)*b/(a+b))^2 + (FG*sin(alpha))^2))

FA = Wurzel(FNB^2 + FH^2)
FB = Wurzel((FG*cos(alpha)*a/(a+b))^2 + (FG*sin(alpha))^2))

Oder was denkt ihr?

[c4master]

sieht relativ sinnvoll aus für mich als nicht-Physiker

[Osymandias]

Ich kann Civius da eigentlich bis auf sein Momentengleichgewicht zustimmen. Denn aus dem angegebenen MGW lässt sich mir nicht erschließen, wie du FNA und FNB bestimmt hast. Ich hätte alles um A gedreht und wäre auf das zwar immer noch gleiche Ergebnis gekommen, aber (für mich) eher nachvollziebar:



Der Rest ist in meinen Augen dann wieder i.O. so und ergäbe für die Lager in y-Richtung wieder deine Lösung:



\€dit: Hm...gestern habe ich kurz vorm Einschlafen noch an diese Aufgabe denken müssen bzw. deine Lösung mit er F_H und komme zu der Frage, ob die so stimmt. Denn wenn beide Lager die Kräfte in Ebenenrichtung aufnehmen, also eine Fest-Fest-Lagerung, wäre F_H = F_HA + F_HB, wenn jedoch nur 1 Lager die Kräfte in Ebenenrichtung aufnimmt, also eine Fest-Los-Lagerung, wäre es entsprechend so: F_HX = F_H.
Im Fall I könnte man die einzelnen Hangkräfte nicht ermitteln und im Fall II wäre sie klar, dann jedoch wäre entweder F_A oder F_B ohne eine Hangkraft unter der Wurzel.

[divine]

*Thema ausgrab*
Irgendwie stehe ich bei folgender Aufgabe arg aufm Schlauch:



Kann mir jemand bitte mal einen Tipp geben, wie man sich hier der Lösung nähert?

Ist der Ansatz irgendwas Richtung kirchhoffsche Regeln (von denen weiß ich nicht mehr als das es sie gibt...) oder eher nach dem Motto, Schaltplan übersichtlicher aufzeichnen und erkennen, dass es eigentlich nur eine einfache Parallelschaltung von Widerständen ist?

[Civius]

Schaltung aufbauen und Widerstand messen.

[Herr Inkognito]

übersichtlicher zeichnen