IPhO-Aufgabe "Drei Geschenke"

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Hallo!

Ich gehe gerade die inoffizielle IPhO-Aufgabensammlung durch und bin gerade etwas verwundert über die Aufgabe 51 "Drei Geschenke". Dazu gibt es eine Skizze, die ich abgemalt und mit ein paar Kraftpfeilen versehen habe (siehe Attachment). Die Aufgabenstellung lautet: "Drei Gewichte sind wie in der Abbildung dargestellt angeordnet und können reibungsfrei aneinander
und am Tisch gleiten. Man bestimme unter Vernachlässigung der Masse des Seiles die Kraft F, bei der die Gewichte relativ zueinander in Ruhe bleiben."
Der Lösungsteil sagt:

In Meiner Skizze bezeichnet FS die Kraft im Seil und F' die Wechselwirkungskraft zwischen m und m2. Wenn die Massen relativ zueinander in Ruhe bleiben sollen, muss doch gelten:

(Index 0 bezieht sich auf die Masse m) Also schreibe ich das komponentenweise auf (erst x [positiv nach rechts], dann y [positiv nach unten]):

Mit der Gleichung für die y-Komponente wird daraus schon einmal

Außerdem, wenn man die ersten beiden Gleichungen in Zeile 1 kombiniert:

Und schließlich mit Einsetzen:

Wo ist nun der Summand m1 in der Klammer? Habe ich etwas falsch gemacht (wenn ja, was)?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ergänzend die Originalaufgabe (Position des Tisches!)

Packo · Gast

Ein Dankeschön an franz.

Die Version von Jayk ergibt wenig Sinn.
Warum werden so viele sinnlose Aufgaben gestellt?

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Hallo

Zunächst mal ist

für die Lösung der Aufgabe nicht notwendig
Das ist eine "innere" Kraft

Entscheidend ist aber,daß F auch m1 mitbeschleunigen muß

Bei

würde das bedeuten

oder eben direkt ohne

Gruß

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Huggy · Anmeldungsdatum: 16.08.2012 Beiträge: 785