Kräfte auf einen Massenpunkt und verbundene Körper – Gleichgewicht, schiefe Ebene, Atwood

Was sie zeigt

Dieses Labor zeigt Kräfte auf einen Massenpunkt in drei Situationen. Am Kräftetisch addieren Sie bis zu vier Kräfte, sehen Komponenten, Resultierende und Gegenkraft und prüfen den Satz von Lami für drei Kräfte. Am Gravesand-Gerät messen Sie Winkel und bestimmen eine unbekannte Gewichtskraft mit dem Kräfteparallelogramm. Die schiefe Ebene zerlegt die Gewichtskraft in Hangabtriebskraft und Normalkomponente und zeigt die maximale Haftreibung μ · Normalkraft. Bei verbundenen Körpern erhalten Sie Beschleunigung und Seilkraft einer Atwood-Maschine oder eines Klotzes, den eine hängende Masse zieht. Seile sind leicht, Rollen reibungsfrei, die Gleitreibung beträgt μ · Normalkraft.

So funktioniert es

Wählen Sie Gleichgewicht, Schiefe Ebene oder Verbundene Körper. Am Kräftetisch wählen Sie unter Kraft wählen eine Kraft und stellen Betrag und Richtung ein oder ziehen die Pfeilspitze. Mit Loslassen bewegt sich der Körper. Notieren schreibt eine Messung in die Tabelle, Seil durchtrennen trennt das Seil während der Bewegung. Geben Sie Ihr Ergebnis ein und drücken Sie Prüfen.

Einstellbare Parameter

• Ansicht Gleichgewicht, Schiefe Ebene, Verbundene Körper
• Aufbau in der Ansicht Gleichgewicht Kräftetisch, Gravesand-Gerät
• Anzahl der Kräfte auf den Massenpunkt 2–4
• Betrag von F₁ 0–10 N
• Richtung von F₁ zur x-Achse 0–360 °
• Betrag von F₂ 0–10 N
• Richtung von F₂ zur x-Achse 0–360 °
• Betrag von F₃ 0–10 N
• Richtung von F₃ zur x-Achse 0–360 °
• Betrag von F₄ 0–10 N
• Richtung von F₄ zur x-Achse 0–360 °
• Masse des Massenpunkts 0,1–5 kg
• Zu wiegender Körper (Gravesand-Gerät) Prüfkörper 500 g, Körper A, Körper B, Körper C
• Angehängte Masse links m₁ 50–1000 g
• Angehängte Masse rechts m₂ 50–1000 g
• Körper auf der schiefen Ebene Rolle 1,00 kg, Rolle X (unbekannte Masse), Holzklotz auf rauer Ebene
• Neigungswinkel θ 0–60 °
• Masse des Holzklotzes 0,2–5 kg
• Reibungszahl μ des Klotzes 0–1
• Angehängte Masse M 0–8000 g
• Verbundene Körper Atwood-Maschine, Klotz auf dem Tisch mit angehängter Masse, Klotz auf der schiefen Ebene mit angehängter Masse
• Masse m₁ 0,1–5 kg
• Masse m₂ 0,1–5 kg
• Reibungszahl μ (verbundene Körper) 0–1
• Neigungswinkel θ (verbundene Körper) 0–60 °

Fragen zum Erkunden

1. Was ist am Kräftedreieck besonders, wenn drei Kräfte einen Massenpunkt im Gleichgewicht halten?
2. Warum ist das Diagramm der Haltekraft gegen sin θ eine Ursprungsgerade?
3. Wie ändert sich die Beschleunigung jedes Körpers, wenn Sie das Seil während der Bewegung durchtrennen?