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Universität/Hochschule Block auf Tisch
egf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2018-01-11


Hallo

Folgende Multiplechoice Aufgabe ist gegeben:



Ich hätte gedacht, die Antowrt sei trivialerweise F, es spielt keine Rolle _was_ die Kraft von 10N ausübt.
Die Lösung gibt A und D als Antwort an. Verstehe ich da was falsch?

Grüsse



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dromedar
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2018-01-11


Hallo egf,

2018-01-11 19:15 - egf im Themenstart schreibt:
Ich hätte gedacht, die Antowrt sei trivialerweise F, es spielt keine Rolle _was_ die Kraft von 10N ausübt.

Der Block B übt aber keine Kraft von 10 N auf den Faden aus. Wenn er das täte, würde die Kraft im Faden ja ausreichen, um die Schwerkraft auf ihn auszugleichen und ihn somit in der Schwebe zu halten.

Tatsächlich sinkt er aber zu Boden. Also übt er eine Kraft < 10 N auf den Faden aus.

Grüße,
dromedar



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egf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2018-01-11


Hallo dromedar

Vielen Dank für deine Antwort!
Ach so, verstehe. Dann ist dies schlussendlich aber ein Formulierungsproblem, hab ich dich da richtig verstanden?:
Denn nach meiner Lesart gälte das auch für die Hand, welche mit 10N "am Faden ziehen" würde. Ich gehe davon aus, dass auch dann der Faden am anderen Ende mit Block A verbunden bleibt und nicht fixiert wird. Dann würde dieser nachgeben und die Hand sich auch nach unten bewegen und ebenfalls eine Kraft < 10N auf den Faden ausüben.
Aber "...mit 10N am Faden ziehen..." ist in dem Fall zu verstehen als "...eine Kraft von 10N auf den Faden ausüben...". Ein bisschen hemdsärmelig vom Fragesteller, nicht?



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dromedar
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2018-01-12


2018-01-11 23:42 - egf in Beitrag No. 2 schreibt:
Dann würde dieser nachgeben und die Hand sich auch nach unten bewegen und ebenfalls eine Kraft < 10N auf den Faden ausüben.

Wenn man mit der Hand am Faden zieht, muss man ja irgendwoher wissen, dass man mit 10 N zieht. Nehmen wir an, dass man zu diesem Zweck einen Kraftmesser einsetzt. Solange der "10 N" anzeigt, zieht die Hand auch wirklich mit 10 N, unabhängig davon, ob Block A fixiert ist oder sich bewegt.



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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2018-01-12


2018-01-11 19:15 - egf im Themenstart schreibt:

Ich hätte gedacht, die Antowrt sei trivialerweise F, es spielt keine Rolle _was_ die Kraft von 10N ausübt.
Die Lösung gibt A und D als Antwort an. Verstehe ich da was falsch?

Grüsse

nein, es ist kein formulierungsproblem

wer F sagt müsste dann wenigstens auch noch C dazu sagen... diese antwort wäre sicherlich richtig wenn du block A festklebst, in der aufgabe steht aber dass B A übern tisch zieht...

als gedankenmodell zum herantasten schlage ich vor: dass du mal block A in die hand nimmst und über die rolle hebst, also block B am faden darunter hängt, dann lass beide los (frei fallen) und überleg welche kraft B dann im gemeinsamen runterfallen auf den faden ausübt?
>10 N
=10 N
<10 N
oder sogar 0 N?

haribo



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egf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, vom Themenstarter, eingetragen 2018-01-12


Hm...

haribo, auch dir Danke für deine Antwort! Ach so, ja genau, C wäre für mich auch richtig gewesen.
Meine Antwort auf deine Testfrage (Block A über die Rolle heben...) wäre: 0N.

Wenn ich eure beiden Antworten ansehe, gibt es da etwas was mich verwirrt:
2018-01-12 11:37 - haribo in Beitrag No. 4 schreibt:
wer F sagt müsste dann wenigstens auch noch C dazu sagen... diese antwort wäre sicherlich richtig wenn du block A festklebst
andererseits:
2018-01-12 07:17 - dromedar in Beitrag No. 3 schreibt:
...zieht die Hand auch wirklich mit 10 N, unabhängig davon, ob Block A fixiert ist oder sich bewegt .
Mit haribos Aussage hätte ich die Aufgabe glaube ich dann verstanden.

Ich habe noch den Tipp bekommen, dass man das tatsächlich Rechnen sollte. Für mich sähe das ja so aus:



Was ist daran falsch?



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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, eingetragen 2018-01-12


der untere zeichnungsteil ist sicher richtig, dann rechne doch mal die beschleunigung aus von allen teilen die sich dort zusammen bewegen (also von block A, hand und faden sowie rolle sollen ja sicher massefrei sein)



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dromedar
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2018-01-12


2018-01-12 14:36 - egf in Beitrag No. 5 schreibt:
Wenn ich eure beiden Antworten ansehe, gibt es da etwas was mich verwirrt:
2018-01-12 11:37 - haribo in Beitrag No. 4 schreibt:
wer F sagt müsste dann wenigstens auch noch C dazu sagen... diese antwort wäre sicherlich richtig wenn du block A festklebst
andererseits:
2018-01-12 07:17 - dromedar in Beitrag No. 3 schreibt:
...zieht die Hand auch wirklich mit 10 N, unabhängig davon, ob Block A fixiert ist oder sich bewegt .


Wenn Dich das verwirrt, scheint Dir Folgendes immer noch nicht wirklich klar geworden zu sein: Für die Kraft auf Block A macht es nur dann einen Unterschied, ob dieser Block fixiert ist oder nicht, wenn am Faden der Block B hängt, nicht aber, wenn die Hand am Faden zieht.

2018-01-12 14:36 - egf in Beitrag No. 5 schreibt:
Ich habe noch den Tipp bekommen, dass man das tatsächlich Rechnen sollte.
[...]
Was ist daran falsch?

Du gehst ohne Begründung davon aus, dass die Gewichtskraft, die am Block B zieht, genauso groß ist wie die Kraft, mit der Block B am Faden zieht.



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egf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2018-01-14


Hallo

Entschuldigt die verzögerte Antwort, bin leider erst jetzt dazugekommen. Deutet das nicht als Undankbarkeit oder Desinteresse.

Ich glaube die Aufgabe, ist mir durch...
2018-01-12 16:58 - dromedar in Beitrag No. 7 schreibt:
Du gehst ohne Begründung davon aus, dass die Gewichtskraft, die am Block B zieht, genauso groß ist wie die Kraft, mit der Block B am Faden zieht.
...klarer geworden.
Aber ich habe euch genug genervt :).

Vielen Dank für eure Hilfe und die Zeit die ihr euch dafür genommen habt!






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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2018-01-14


du hattest doch den tip bekommen "tatsächlich zu rechnen", es wäre nicht ganz verkehrt die rechnung dann auch versuchen darzustellen...

aber nur wenn du spass dran hast

also darzustellen wie gross die kraft denn nun im faden ist wenn block A reibungsfrei mitrutscht, (oberes linkes bild #5)

grus haribo



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egf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, vom Themenstarter, eingetragen 2018-01-14


Ich hab da schon Spass dran und falls ihr immer noch Geduld aufbringt, dann gerne:

Ich sehe das ganze immer noch so:

Block und Block
Meine Überlegung wäre:
Die resultierende Kraft auf Block A ist gemäss dem Kräftediagramm aus Beitrag 5
<math>F_{res}=10(1-r)</math>
wenn <math>r</math> der Reibungskoeffizient ist. Damit ist seine Beschleunigung (er hat Masse <math>m=1</math> wenn man die Gravitationskonstante <math>g=10</math> nimmt):
<math>a=10(1-r)</math>
Dann ist dies ja auch die Beschleunigung des Fadens und die Kraft auf ihn:
<math>F_{Faden} = 10m_{Faden}(1-r)</math>

Block und Hand
Das Kräftediagramm für Block A hat sich ja nicht geändert, damit hätte ich für dessen Beschleunigung nach wie vor:
<math>a=10(1-r)</math>
Demnach müsste ja auch der Faden wieder gleich beschleunigt werden und die Kraft wäre wieder:
<math>F_{Faden} = 10m_{Faden}(1-r)</math>

Was ich aus euren Erklärungen bisher mitnehme, resp. wie ich sie interpretiere:
Nun hätte ich dann gesagt, das ganze sei ein Formulierungsproblem. Denn, "Mit 10N am Faden ziehen" heisst für mich eigentlich, wenn ich das gegebene Bild betrachte, "Mit 10N am System aus Faden und Block A ziehen". Doch der Fragesteller scheint zu meinen "mit einer so grossen Kraft am Faden ziehen, dass die resultierende Kraft 10N ist." (ich hätte nämlich gesagt, diese müsste dafür grösser als 10N sein, da ich ja sozusagen noch Block A mitschleppen muss). Allerdings sagt ihr mir, dass dies nicht von der Formulierung abhängt (und nicht von der Beweglichkeit von Block A abhängt).
Das alles kann ich bisher nur verstehen,...
1... wenn sich das Kräftediagramm für Block A in der Situation mit der Hand plötzlich ändern würde. Doch wie kann das sein? Es ist ihm ja völlig egal, ob da eine Masse 10N in positive x-Richtung bewirkt oder etwas anderes.
2... wenn ich was grundlegenderes nicht verstanden habe.
Es scheint 2. zu sein und es scheint mit der Beweglichkeit von Block A in den beiden Situationen und der Kraft von Block B auf den Faden (<math>F=10r</math>?) zu tun zu haben. Offenbar habe ich aber diesbezüglich ein Brett vor dem Kopf und ich kann es nicht wirklich auflösen.



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dromedar
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.11, eingetragen 2018-01-15


2018-01-14 23:18 - egf in Beitrag No. 10 schreibt:
Block und Block
[...]
Die resultierende Kraft auf Block A ist gemäss dem Kräftediagramm aus Beitrag 5
<math>F_{res}=10(1-r)</math>

Ich hatte doch schon darauf hingewiesen, dass das falsch ist:

2018-01-12 16:58 - dromedar in Beitrag No. 7 schreibt:
Du gehst ohne Begründung davon aus, dass die Gewichtskraft, die am Block B zieht, genauso groß ist wie die Kraft, mit der Block B am Faden zieht.

2018-01-14 23:18 - egf in Beitrag No. 10 schreibt:
"Mit 10N am Faden ziehen" heisst für mich eigentlich [...]

Da gibt es nichts zu interpretieren. "Mit 10N am Faden ziehen" heisst genau das, was da steht: Es wird mit 10N am Faden gezogen. Wenn man zwischen Hand und Faden den von mir bereits erwähnten Kraftmesser schaltet, heisst "mit 10N am Faden ziehen", dass der Kraftmesser 10N anzeigt.

2018-01-14 23:18 - egf in Beitrag No. 10 schreibt:
2... wenn ich was grundlegenderes nicht verstanden habe.

Ja, Du hast grundlegende Schwierigkeiten mit dem Begriff der Kraft.

Der Faden verhält sich in Bezug auf die Kraft wie ein Wasserrohr: Was vorne hineinfließt (Wasser beim Wasserrohr, Impuls beim Faden), muss hinten wieder herausfließen.

Eine Masse (in unserem Fall der Block B), an dem oben und unten ein Faden befestigt ist, verhält sich wie ein Wassertank, in den ein Rohr hineingeht und eines herauskommt. Jetzt gilt nicht mehr "hereinfließender Wasserstrom = herausfließender Wasserstrom", sondern "hereinfließender Wasserstrom - herausfließender Wasserstrom = Volumenänderung im Tank". Oder auf die Mechanik übertragen: "hereinfließender Impulsstrom - herausfließender Impulsstrom = Kraft im unteren Faden - Kraft im oberen Faden = Impulsänderung von Block B".



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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.12, eingetragen 2018-01-15


2018-01-14 23:18 - egf in Beitrag No. 10 schreibt:
Ich hab da schon Spass dran und falls ihr immer noch Geduld aufbringt, dann gerne:

Ich sehe das ganze immer noch so:

Block und Block

Block und Hand


tya knoten im denken auflösen is halt nicht so einfach...

block und hand rechnest du immer noch richtig, sehr gut
bei block+block hast du immer noch den denk fehler drin , er besteht darin dass die kraft im seil eben nicht bekannt ist!!!

warum die seilkraft nicht 10N betragen kann hatte dromedar in beitrag #1 sehr schön begründet

im "freien fall beider blöcke" beträgt die seilkraft ja auch nicht 10 sondern NULL wie du in #5 sehr richtig erkannt hast

versuch also doch nochmal die beschleunigung von block+block auszurechnen, dann kannst du danach sicherlich auch die seilkraft zwischen A und B ermitteln


-----------------------------------
nachtrag

als hilfe hier ein vergleich von "block+hand" mit "block B fällt frei" aus meiner sichtweise dargestellt, bei beiden ist die beschleunigung gleich!


da das rechte bild nicht dem bild "block+block" entspricht wird die beschleunigung bei "block+block" nicht auch 10 m/s² betragen!



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egf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.13, vom Themenstarter, eingetragen 2018-01-15


Hm, ich glaube ich verstehe langsam :), dank den 2 letzten Posts würde ich das nun so machen:



Dann wäre die resultierende Kraft auf Block A: <math>Z-R</math> und jene auf Block B: <math>G-Z</math> und da beide die gleiche Masse haben und die Beschleunigung gleich sein muss wäre dann: <math>Z-R=G-Z \implies Z= \frac{R+G}{2}</math> und die Beschleunigung <math>a=\frac{G-Z}{m} = \frac{G-R}{2}</math> (?)



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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.14, eingetragen 2018-01-15


ich durchschau deine rechnung nicht sofort (sind so viele 10er drin und so wenige einheiten angegeben.... könnte es sein dass dein R=0 sein muss wegen: G-Z=Z-null   ???)aber du hast es wohl jetzt im wesentlichen erkannt, gratulation

ich würde die beschleunigung folgendermassen rechnen:



gruss haribo



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haribo
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