Schiefe Ebene mit 2 Wagen

Moin,

in meinem Bekanntenkreis diskutieren wir oft physikalische Fragen und Aufgaben.
Folgende Aufgabe können wir nicht lösen. Gibt es jemanden, der mir den Rechenweg und die Lösung mit Formeln u. Zahlenwerten posten kann?

Eine schiefe Ebene hat 20° Steigung/Neigung.
Auf dieser Ebene laufen 2 Wagen gekoppelt über ein Seil auf- und abwärts. Die Zugseile an den Wagen werden über eine stationäre Rolle umgelenkt, so dass der bergab laufende schwerere Wagen den nebenan laufenden leichteren Wagen parallel bergauf zieht.

Gesucht sind:
Beschleunigung der Wagen, Zugkraft in den beiden Seilen und Geschwindigkeit der Wagen nach 70m Laufstrecke.

Gegeben sind:
m1= 3000kg
m2= 1000kg
Masse der Rolle 280kg
Radius der Rolle 0,4m
Rollwiderstand der Wagen 0,05
Laufstrecke 70m
Neigung der Ebene 20 Grad
Andere Reibwerte können vernachlässigt werden.
Das Seil sei gewichtslos.

Wir finden u. a. mit der Rolle keinen Ansatz, können uns aber vorstellen, dass sie den Bewegungsvorgang verzögert.
Es ist keine Hausaufgabe (dazu sind wir schon zu alt).
Es wäre nett, wenn sich jemand die Mühe der Berechnung macht. Allgemeine Hinweise wie „Du mußt das und das machen“…, „Kraft =Masse* Beschleunigung“ helfen nicht, nur eine konkrete Berechnung.

Vielen Dank schon mal im voraus.

Grüße

roysy

Hallo,

Gesucht sind:
Beschleunigung der Wagen, Zugkraft in den beiden Seilen und
Geschwindigkeit der Wagen nach 70m Laufstrecke.

Überschläglich:

Beschleunigung ca. 1,2 m/s²
Zugkräfte: Seil 1 ca. 5300N, Seil 2 ca. 5000N.
Geschwindigkeit ca. 13m/s.
Ich werd’s noch mal prüfen, nehme aber an, dass es Euch nicht so auf die Genauigkeit der Werte ankommt sonden auf den Lösungsweg.

Gruß:
Manni

Hallo,

Zugkräfte: Seil 1 ca. 5300N, Seil 2 ca. 5000N.

es gibt ja nur ein Seil. Und deshalb muss die Seilkraft überall gleich sein. Es sei denn, an der Rolle gibt es Reibung, aber dann wird es kompliziert. Ansonsten lenkt die Rolle nur die Richtung um.

Gruß
Olaf

Hallo Olaf,

Zugkräfte: Seil 1 ca. 5300N, Seil 2 ca. 5000N.

es gibt ja nur ein Seil. Und deshalb muss die Seilkraft
überall gleich sein. Es sei denn, an der Rolle gibt es
Reibung,

nein, keine Reibung.
Du mußt die Aufgabe mal richtig durchlesen.
(sie wurde hier, mit Abwandlungen, schon oft gestellt)
Die „restliche“ Kraft muß außer den beiden Massen auch die
Masse der Rolle beschleunigen.
Gruß VIKTOR

Hallo,

ja OK, alles klar, das hatte ich übersehen. Ich dachte es wäre eine masselose Rolle.

Gruß
Olaf

Hallo,

Vorschlag Rechnung.

Gruß:

Manni
http://www.pic-upload.de/view-10078648/Save0158.jpg…

Moin,

vielen dank für die Rechnung und ein*.
Uns fehlte die Verknüpfung mit dem Trägheitsmoment der Rolle.

Grüße

roysy