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Physik Übungen Trägheit

Frage: Physik Übungen Trägheit
(23 Antworten)

 
Hallo ich hab hier eine Physikaufgabe, bei dem ich ein bisschen unsicher bin.
1.
Auf einem Blatt Papier steht ein leeres Glas. Führe die folgenden Experimente durch! Beschreibe die Ergebnisse! Erkläre sie!

Das Blatt Papier wird langsam über den Tisch gezogen:


Da hab ich folgendes hingeschrieben:
Das Glas bewegt sich mit dem Papier. Durch die Gewichtskraft wird das Glas auf das Papier gedrückt.
Es wirken keine äußere Kräfte, deshalb verharrt das Glas in dem Bewegungszustand.


Das Papier wird möglichst schnell weggezogen:


Ich hab das hier hingeschrieben:
Das Glas bewegt sich nicht, da das Papier zu schnell gezogen wird. Das Glas verharrt in seinem Bewegungszustand, da keine äußere Kraft wirkt.



Gilt dann hier das Trägheitsgesetz, auch wenn sich die Körper nicht bewegen?
GAST stellte diese Frage am 19.08.2010 - 17:07


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Antwort von -max- | 19.08.2010 - 17:56
in fall 2 Wirkt ja auch die Gewichtskraft, aber das Glas bleibt trotzdem nicht auf dem Papier ;)

Dass das Glas im 1.
Versuch auf dem Papier bleibt liegt daran, dass die Beschleunigung zu gering ist.
Durch eine Beschleunigung wirkt eine Kraft auf den Körper, nach F=m*a.

Sagen wir so: Du beschleunigsts das Papier, die Kraft wird auf das Glas übertragen.
Dass das Glas stehen bleibt liegt daran, dass deine Beschleunigung zu gering ist und die Reibungskraft, die genau entgegen wirkt zu groß.


Experiment 2: beschleunigst du schneller, übst du auch eine größere Kraft aus, ist diese größer als die Reibungskraft zwischen Glas und Papier, so rutscht das Papier unter dem Glas weg.



Trägheit sagt ja aus, dass ein Körper in seinem Bewegungszustand bleiben möchte.

In Fall 1 beschleunigst du aber so langsam, dass die Kraft ganz auf das Glas übertragen wird. Somit änderst du seinen Bewegungszustand.
Erst wenn du z.B. apprupt die Bewegung stoppst und das Glass vom Papier rutschen kann, dann kannst du da die Trägheit beobachten.

Um 2. Fall eben schon beim Start. Also das Glas bleibt stehen.

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:00
uhm.....ok

also kann man bei beiden versuchen die trägheit beobachten?

aber bei versuch 2 bewegt sich das glas doch gar net, also kann man doch auch keine trägheit beobachten

und bei versuch 1 kann man eine trägheit beobachten, aber es hängt davon ab, wie man das papier bewegt


ich hab immernoch nicht richtig verstanden, was genau trägheit ist

wenn ein körper in seinem bewegungszustand verharrt, also so stehen bleibt, ist das dann auch trägheit?

oder muss sich der körper bewegen?

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:11
trägheit ist eine eigenschaft einer masse.

du wirkst auf einen körper eine kraft ein, der körper will aber nicht vom fleck; er stellt dir einen widerstand dagegen, nämlich seine masse.
je träger der kröper ist, desto größer ist dieser widerstand, und desto kleiner ist die beschleunigung.
(umgekehrt lässt sich auch ein träger körper langsamer abremsen; kannst dir das z.b. am federpendel klar machen)

ich hoffe, dass sich damit deine ersten fragen klären.

zu den versuchen vielleicht kurz: der unterschied liegt hier in der angriffszeit der kraft. wenn du eine kraft über einen längeren zeitraum wirken lässt, hat der körper zeit darauf zu reagieren.

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:21
aha also je größer die masse ist, desto größer ist die trägheit und desto größer ist der widerstand und damit ist die beschleunigung kleiner...., also ist die trägheit von der masse abhängig

also ist jeder körper träge, eigentlich oder?
und es wirkt dann somit immer trägheit, bei jedem körper


also das heißt dann, dass das glas bei den versuchen in beiden fällen trägheit erfährt, nur liegt der unterschied in der angriffszeit
aber man kann bei beiden körpern trägheit beobachten, richtig?

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:25
ok, anscheinend hast dus im groben verstanden.

zur letzten frage: du musst dich hier natürlich fragen, wass es überhaupt heißt, dass du "etwas beobachten" bzw. wie man "trägheit beobachten" kann.

ich habe dir ja bereits genannt, was das ist (eine art widerstand des körpers gegen eine äußere kraft)
wo siehst du´s also (vorwiegend)?

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:36
ok also die trägheit ist beim zweiten versuch größer, weil der widerstand des körpers größer ist, der körper beharrt in seiner position
aber das liegt eigentlich nur daran, dass die angriffszeit so kurz ist

und im ersten versuch ist die trägheit kleiner, weil der widerstand nicht so groß ist, weil die angriffszeit länger ist als beim zweiten versuch und somit der körper länger zeit um zu reagieren


ist es auch trägheit, wenn man ein auto aus dem stand anschiebt und dann nach einer kurzen zeit loslässt, dann rollt es weiter und hält nicht mehr an, es hält nur irgendwann an, wegen der reibung auf der straße + luftwiderstand

nennt man nur den widerstand eines körpers trägheit oder kann man auch das beharren eines körpers in einem bestimmten bewegungszustand (also zum beispiel rollen oder stehen) als trägheit bezeichnen


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Antwort von 00Frie | 19.08.2010 - 19:37
ich muss dich leider in einem kleinen punkt korrigieren, v_love. prinzipiell hast du recht. allerdings hängt dieses experiment nicht von der angriffszeit der kraft, sondern von der größe der beschleunigungskraft.
greift eine kleine kraft (ruckartig) an, egal wie lange, so wird das system aus glas und papier gemeinsam beschleunigt
greift eine große kraft mit F=m*a (ruckartig) an und sei diese kraft größer als die (haft)reibungskraft zwischen glas und papier, so bewegt sich nur das papier.

die reibung zwischen papier und untergrund habe ich vernachlässigt

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:43
"ist es auch trägheit, wenn man ein auto aus dem stand anschiebt und dann nach einer kurzen zeit loslässt, dann rollt es weiter und hält nicht mehr an, es hält nur irgendwann an, wegen der reibung auf der straße + luftwiderstand"

ja

"nennt man nur den widerstand eines körpers trägheit oder kann man auch das beharren eines körpers in einem bestimmten bewegungszustand (also zum beispiel rollen oder stehen) als trägheit bezeichnen"

kannst du, ja.
das eine kannst du ja aufs andere zurückspielen.

"allerdings hängt dieses experiment nicht von der angriffszeit der kraft, sondern von der größe der beschleunigungskraft."

die größen hängen nur leider voneinander ab, sodass es überhaupt keine rolle spielt, was ich nenne.


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Antwort von 00Frie | 19.08.2010 - 19:43
trägheit ist im allgemeinen der widerstand eines körpers gegen eine veränderung seines bewegungszustandes.

du kannst sie berechnen über F=m*a

die trägheit(skraft) eines körpers der festen masse m ist also umso größer, je stärker er beschleunigt wird.

trägheit wirkt also immer wenn sich die geschwindigkeit eines körpers ändern soll, wenn er irgendwie beschleunigt wird. hat also nichts mit der zeit sondern mit der angreifenden kraft zu tun!

stehend -> beschleunigung -> bewegend
bewegend -> neg. beschleunigung -> stehend
bewegend -> beschleunigung -> schneller bewegend
bewegen -> seitliche beschleunigung -> bewegen in andere richtung
... in all diesen und vielen anderen fällen beobachtet man trägheit


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Antwort von 00Frie | 19.08.2010 - 19:46
Zitat:
"allerdings hängt dieses experiment nicht von der angriffszeit der kraft, sondern von der größe der beschleunigungskraft."

die größen hängen nur leider voneinander ab, sodass es überhaupt keine rolle spielt, was ich nenne.


ob ich eine stunde lang mit 3m/s^2 beschleunige oder nur eine sekunde mit selber beschleunigung, ist doch der trägheit wurscht, sie ist immer gleich groß

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:49
reden wir hier vom genannten versuch, oder nicht?

je größer die beschleunigung des papiers ist, desto kürzer die kontaktzeit.
die größen hängen also (hier) MONOTON voneinander ab, das ist der punkt.

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:49
ahem also ich habe das gefühl ich hab das im groben verstanden, aber nicht wirklich 100%ig.....
ich frag dann bei unklarheiten nochmal nach........


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Antwort von 00Frie | 19.08.2010 - 19:56
dann verallgemeinern wir den versuch mal ein bisschen. du hast das selbe glas und dein papier ist sehr sehr lang.

reibung zwischen papier und untergrund sei vernachlässigbar

jetzt greift für 10s eine kraft von 3N an
-> glas und papier werden sich zusammen bewegen

dann greift für 10s eine kraft von 50N an (vorausgesetzt das papier hält)
-> papier bewegt sich unter glas weg

die angriffszeit der kraft ist in beiden fällen gleich. die kräfte und somit die beschleunigung (und natürlich auch der zurückgelegte weg) sind unterschiedlich

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 19:59
mir ging es nur nicht um irgendwelche verallgemeinerungen oder um sonstige versuche, sondern um diesen versuch, was ich im übrigen auch dazu geschrieben habe.


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Antwort von 00Frie | 19.08.2010 - 20:06
durch meine verallgemeinerung (im übrigen bin ich sonst nicht derjenige in diesem forum, der alle möglichen sachverhalte verallgemeinert...)
habe ich einfach nur versucht zu zeigen, dass die trägheit nicht von der zeit der angreifenden kraft abhängt.

ist die beschleunigende kraft ausreichend groß bzw. ausreichend klein, so kann man den versuch ins unendliche ausweiten und der effekt wird immer der gleiche bleiben

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 20:10
das die trägheit nicht von der zeit abhängt ist doch sowieso klar (na gut, so klar ist es auch nicht. folgt aus einem allgemeinen prinzip in der analytischen mechanik)

das gegenteil habe ich auch nie behauptet.

meine aussage war die, dass die beobachtung von trägheit von der angriffszeit abhängt.
und das ist nicht falsch


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Antwort von 00Frie | 19.08.2010 - 20:16
cool, dann sind wir uns doch einig... :)

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 20:40
ich bin etwas verwirrt

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 20:42
dann lösch das, was du in den letzten postings hier gelesen hast, aus deiner festplatte, falls möglich.

 
Antwort von GAST | 19.08.2010 - 21:05
uhm mein lehrer hat heute gemeint, dass ohne trägheit die erde in die sonne fallen würde, und das versteh ich nicht

weil auch ohne trägheit würde die erde trotzdem nicht in die sonne fallen, weil sie doch von der sonne angezogen wird und auf die bahn gehalten wird

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