Auswirkungen masseloser Riemenscheiben in Atwood-Maschinen

Betrachten Sie die folgende doppelte Atwood-Maschine:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich verstehe, dass der klassische Lösungsansatz für die Beschleunigung jeder Masse darin besteht, die Spannung in der oberen Saite auf das Doppelte der Spannung der unteren Saite einzustellen, um ein Gleichgewicht in der unteren Riemenscheibe zu erreichen. Die allgemeine Argumentation ist, dass "da die Riemenscheibe masselos ist, sie im Gleichgewicht sein muss, sonst hätte sie eine unendliche Beschleunigung".

Ich verstehe zwar, dass diese Argumentation richtig sein muss, aber wenn die untere Riemenscheibe im Gleichgewicht ist, würde es sicherlich überhaupt keine Beschleunigung von m 1 geben , was nicht richtig sein kann? Unter welchen Bedingungen sind also die abgeleiteten Folgebeschleunigungen physikalisch sinnvoll – liegen sie gerade im Grenzbereich, da die Masse echter massiver Riemenscheiben gegen Null tendiert?

Mit Gleichgewicht meinten sie Nettokraft = 0, erinnern Sie sich an f = ma, also entweder a = 0 oder m = 0 für f = 0
Ähnliche Antwort hier gefunden (Duplikat): Kann ein masseloses Seil beschleunigen?

Antworten (2)

Die untere Riemenscheibe hält zwei Massen, die für die Beschleunigung verantwortlich sind.

Eine Möglichkeit, Verwirrung bei der Analyse der Bewegungen von Riemenscheiben zu vermeiden, besteht darin, die dynamischen Bewegungsgleichungen ohne die Annahmen einer geringen Trägheit zu schreiben, die für einige der Riemenscheiben gelten können, und dann die Massen der Riemenscheiben zu vernachlässigen. Dabei wird deutlich, dass Begriffe wie z M ich P u l l e j A ich P u l l e j Und M ich P u l l e j G die in den dynamischen Gleichungen auftreten, können vernachlässigt werden, wenn M ich P u l l e j 0 . Als ich feststellte, dass die Anwendung dieser Annahme keine zusätzliche Annahme über die Größenordnung von erforderte A ich P u l l e j , ist es offensichtlich, dass die mit bezeichnete Riemenscheibe ich müssen in der Analyse, die die Annahme einer vernachlässigbaren Masse beinhaltet, nicht im Gleichgewicht sein. Im Allgemeinen sind solche Verwirrungen das Ergebnis der Verschmelzung von Konzepten der statischen Analyse bei der Durchführung dynamischer Analysen und lassen sich leicht vermeiden, indem letztere als Sicherheitsmaßnahme durchgeführt wird (obwohl dies die Analyse zeitaufwändiger als erforderlich machen könnte, wenn dies der Fall ist System ist zwar völlig statisch, hat also keine beschleunigenden Körper).