Fahrstuhl


Wir spüren unser Gewicht nur indirekt über die Gegenkraft des Bodens auf dem wir stehen. Befinden wir uns nun in einem Fahrstuhl spüren wir die Gegenkraft des Fahrstuhlbodens auf uns. Diese Gegenkraft kann man auch als das scheinbare Gewicht bezeichnen. Wird nun der Fahrstuhl beschleunigt so ist unser scheinbares Gewicht anders, als unser normales Gewicht! Auch die Waage auf der wir stehen zeigt unser scheinbares Gewicht an.

Paul fährt mit dem Aufzug

Paul steht im Lift

Fall 1) Der Aufzug steht oder fährt mit gleichbleibender Geschwindigkeit ( d.h. a=0)
scheinbare Gewicht = Gewichtskraft
F = m.g 

Paul fährt nach oben

Fall 2) Beschleunigung nach oben ( beim Anfahren nach oben oder beim Bremsen bei der Abwärtsfahrt)
F = m.g +m.a
größer als unser Gewicht (drückendes Gefühl im Magen). 

Fall 3) Beschleunigung nach unten ( beim Bremsen bei der Aufwärtsfahrt oder bei der Abwärtsfahrt beim Anfahren)
F = m.g -m.a; geringer als unser Gewicht (es hebt den Magen). 

 

Fall 4) das Seil des Aufzugs reißt (a=g)
F = m.g -m.g = 0 

Waagenanzeige (scheinbare Gewicht F) = Gewichtskraft + Reaktionskraft der Person auf die beschleunigende Kraft

aus der Sicht von Paul
Waagenanzeige (scheinbare Gewicht F) = Gewichtskraft + Trägheitskraft

Wenn ein Fallschirmspringer eine Waage unter seinen Füßen anbringen würde, würde er feststellen, dass die Waage „0 kg" anzeigt, denn er ist in diesem Moment schwerelos (bei Vernachlässigung der Luftreibung). Einfach ausgedrückt kann man sagen, dass jeder Körper schwerelos ist, wenn auf ihn nur die Schwerkraft wirkt! Der Grund, warum auf der Erde alles "ein Gewicht hat", ist der, dass die Erdoberfläche das verhindert, was die Gravitation normalerweise tun will: Sie will alles zum Erdmittelpunkt drücken.

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Beispiele

In einem Aufzug steht eine Person auf einer Badezimmerwaage. Im Stand zeigt die Waage 70kg an, beim Anfahren 55kg und beim Abbremsen 80kg.

a) In welcher Richtung bewegt sich der Aufzug

b) Mit welcher Beschleunigung fährt der Aufzug an ?
 

c) Mit welcher Beschleunigung bremst er?
Was zeigt die Waage zwischendrin und bei gleichförmiger Fahrt?

d) Was zeigt die Waage zwischendrin und bei gleichförmiger Fahrt? 


In einer Aufzugskabine hängt an einer Federwaage ein Körper mit der Masse m = 10 kg. Die Federwaage zeigt eine Kraft von F = 115 N an. Welche der aufgeführten Bewegungsformen sind möglich?
a) Gleichförmige Bewegung nach oben.
b) Gleichförmige Bewegung nach unten.
c) Gleichförmig beschleunigte, schneller werdende Bewegung nach oben.
d) Gleichförmig beschleunigte, schneller werdende Bewegung nach unten.
e) Gleichförmig beschleunigte, langsamer werdende Bewegung nach oben.
f) Gleichförmig beschleunigte, langsamer werdende Bewegung nach unten.

In einem Aufzug steht eine Person mit 70kg Masse. Wie groß ist die Kraft, die gesamt auf sie wirkt, wenn sich der Aufzug mit a=2,5m/s² nach oben bewegt?

Wenn Paul mit dem Lift fährt, ist sein scheinbares Gewicht am größten, wenn 
a) der Lift mit konstanter Geschwindigkeit fährt
b) der Lift nach oben beschleunigt
c) wenn das Seil reißt und der Lift mit konstanter Geschwindigkeit nach unten fällt
d) Keine der Aussagen stimmt, da Gewicht konstant ist


Ein 65 kg schwerer Mann betritt im 15 Stock eines Gebäudes mit 100 Stockwerken einen Aufzug. In diesem Aufzug steigt er auf eine Waage und beobachtet die Anzeige. Zu Beginn liest er 78 kg ab, dann 65 kg und am Schluss 52 kg.
Befindet er sich jetzt auf dem Dach oder im Keller


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