Betrachten Sie die Situation aus der nebenstehenden Skizze:
Nehmen Sie an, dass das System reibungsfrei ist. Die frei hängende Masse beträgt m1 = 1000 kg und die Federkonstante k = 300 N/m.
a) Zeichnen Sie alle relevanten Größen und Kräfte ein.
b) Berechnen Sie die Hangabtriebskraft, die das Gewicht m2=200 kg in Abhängigkeit des Winkels
α ohne die Feder erfahren würde.
c) Wie schwer ist das Gewicht, wenn die schiefe Ebene eine Neigung von
α = 45° aufweist und sich das System (ohne Feder) in Ruhe befindet?
d) Wie groß ist die Auslenkung der Feder für die skizzierte Situation, wenn m2 = 200 kg ist?
Hab für a) mal ein Kräftediagramm gezeichnet (das Kräftediagramm für m1 besteht aus zwei Kräften: Gravitationskraft und die Kraft die von m1 ausgeht):
Wobei Fn = Normalkraft, Fg = Gravitationskraft, Ff = Federkraft und Ft = Hangabtriebskraft ist. Letzteres lässt sich mittels Sinussatz berechnen durch
\[ F_t = \frac{mg}{\sin \alpha} \]
b) Die Formel für die Hangabtriebskraft habe ich zwar, aber der Winkel fehlt mir. Wie komme ich an den Winkel?!