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Mechanik » Statik des starren Körpers » Kraft und Bewegung
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Schule Kraft und Bewegung
RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-01-25


Hallo liebes Forum ich bin neu hier und habe schon eine Frage bei der ich leider nicht weiterkomme..

In einem Metallbetrieb werden Kisten mit Ersatzteilen von jeweils 1000 kg Masse verladen. Welche Seilkräfte ergeben sich bei den Spreizwinkeln von 90° und 120°?

Eine zeichnerische Lösung (1 cm = 5000 N ) genügt. Nehmen Sie den Näherungswert g = 10 ms–2 an. Welche Erkenntnis ziehen Sie aus Ihrer Lösung?

Ich habe leider überhaupt keine Idee ich hoffe Ihr könnt mir helfen würde es gerne verstehen und lösen

Vielen vielen Dank!!



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2019-01-25


Hallo,

also ich verstehe das so: die Kisten werden an zwei gegenüberliegenden Seilen gehalten, die oben im Spreizwinkel zusammenlaufen.

Für diesen Fall musst du einfach nur die Seilkraft in eine Horizontal- und eine Vertikalkomponente zerlegen. Die Vertikalkomponente entspricht dabei der Gewichtskraft.

Zeichne ein gleichschenkliges Dreieck mit den angegebenen Winkeln in der Spitze. Dann trägst du am besten von der Spitze aus die halbe* Gewichstkraft nach unten ab und ergänzt sie um zwei Horizontalkomponenten (für jedes Seil eine). Dabei entstehen zwei rechtwinklige Dreiecke, deren Hypotenusenlänge den Kräften in den beiden Seilen entspricht.

Gruß, Diophant

*Auf den Hinweis von MonthyPythagoras in #16 hin habe ich das abgeändert.



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2019-01-25


Noch ein Nachtrag:

Vielleicht habe ich deine Frage auch falsch verstanden. Geht es um zwei Seile oder etwa um vier, die in den vier Ecken der Kiste befestigt sind?

Für den Fall macht zwar die Angabe, dass eine zeichnerische Lösungn angedacht ist, nicht wirklich Sinn. In jedem Fall könntest du deine Frage dahingehend aber noch präzisieren (damit man zielführende Antworten finden kann).

Gruß, Diophant



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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25




skzze (meinst du es so)?

habe jetzt den Winkel 90grad genommen und habe eine schenkellänge von 2cm
Wie berechne ich jetzt die Kraft?

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.1 begonnen.]



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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


2 Seile sind richtig



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2019-01-25


Hallo,



Die Seilkraft FS musst du berechnen bzw. ablesen. Die Rechnung geht in diesem Fall mit dem Satz des Pythagoras, für andere Winkel wirst du i.a. die Kosinusfunktion benötigen.

Gruß, Diophant



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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


daraus kann man dann schliessen dass je grösser der Spreizwinkel ist desto grösser die Kraft am Seil?



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2019-01-25

\(\begingroup\)\(\newcommand{\ba}{\begin{aligned}} \newcommand{\ea}{\end{aligned}} \newcommand{\bpm}{\begin{pmatrix}} \newcommand{\epm}{\end{pmatrix}} \newcommand{\bc}{\begin{cases}} \newcommand{\ec}{\end{cases}} \newcommand{\on}{\operatorname}\)
Hallo,

2019-01-25 19:21 - RoJo1984 in Beitrag No. 6 schreibt:
daraus kann man dann schliessen dass je grösser der Spreizwinkel ist desto grösser die Kraft am Seil?

Ja, genau das ist die Erkenntnis, die man da gewinnen soll. Bei einem Winkel von 90° kann man in der Zeichnung leicht sehen, dass die Seilkraft FS der Diagonalen eines Quadrats mit der Gewichtskraft als Seitenlänge entspricht, und somit misst die Seilkraft bei einem Spreizwinkel von 90°:

\[F_S=\frac{1}{2}\cdot10\text{ kN}*\sqrt{2}\approx 7.1\text{ kN}\]
Gruß, Diophant

EDIT: Faktor 1/2 hinzugefügt, da jedes der Seile natürlich nur die halbe Last trägt.
\(\endgroup\)


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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


Super, danke

wie würde man denn rechnerisch die Seilkraft mit einem 120grad Spreizwinkel berechnen ohne Skizze?



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2019-01-25

\(\begingroup\)\(\newcommand{\ba}{\begin{aligned}} \newcommand{\ea}{\end{aligned}} \newcommand{\bpm}{\begin{pmatrix}} \newcommand{\epm}{\end{pmatrix}} \newcommand{\bc}{\begin{cases}} \newcommand{\ec}{\end{cases}} \newcommand{\on}{\operatorname}\)
Hallo,

für einen Spreizwinkel \(\alpha\) rechne so:

\[\frac{F_G}{2\cdot F_S}=cos\left(\frac{\alpha}{2}\right)\]
Da setzt du \(\alpha\) und \(F_G\) ein und löst die Gleichung auf.

Gruß, Diophant
\(\endgroup\)


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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


das heisst

Fs=  1000kg/cos60= 2000N

das kann ja auch nicht sein   :-/


sorry stehe irgendwie aufm schlauch




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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.11, eingetragen 2019-01-25


Hallo,

2019-01-25 20:01 - RoJo1984 in Beitrag No. 10 schreibt:
das heisst

Fs=  1000kg/cos60= 2000N

das kann ja auch nicht sein   :-/


sorry stehe irgendwie aufm schlauch

Du hast Masse mit Kraft verwechselt. Da du eine Erdbeschleunigung von 10m/s2 annehmen sollst, beträgt die Gewichtskraft (in Newton oder besser Kilonewton) somit wie viel?

Gruß, Diophant



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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.12, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


Moment ich glaube ich habe einen Denkfehler
die Masse Fg ist doch 1000kg

was ist genau mit Fs gemeint?

Sorry für die ganzen Fragen!!



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.13, eingetragen 2019-01-25

\(\begingroup\)\(\newcommand{\ba}{\begin{aligned}} \newcommand{\ea}{\end{aligned}} \newcommand{\bpm}{\begin{pmatrix}} \newcommand{\epm}{\end{pmatrix}} \newcommand{\bc}{\begin{cases}} \newcommand{\ec}{\end{cases}} \newcommand{\on}{\operatorname}\)
Hallo,

es gilt F=m*g. Also ist

\[F_G=1000kg*10\frac{m}{s^2}=10000N=10kN\]
die Gewichtskraft. Mit FS habe ich die gesuchte Seilkraft bezeichnet.

Gruß, Diophant
\(\endgroup\)


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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.14, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


aah ok jetzt verstehe ich:-),

somit Fs= 10.000N/cos60=20.000N=20kN



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RoJo1984
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.15, vom Themenstarter, eingetragen 2019-01-25


Habe noch eine weitere Aufgabe wo ich nicht weiterkomme..

hast du evtl eine Formel für diese Aufgabe?

Die Leistung des Antriebsmotors eines Personenaufzugs mit 350 kg Nutzlast ist mit 3,6 kW angegeben. Ermitteln Sie die Fahrzeit, wenn die Förderhöhe 26 m beträgt.

also gegeben P=3600W
             h=26m
        Nutzlast =350kg



gesucht t



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MontyPythagoras
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.16, eingetragen 2019-01-25


Hallo RoJo1984,
20.000N Seilkraft ist nicht richtig. Diophant hat vergessen, zu erwähnen, dass Du den Wert noch durch 2 teilen musst. Es sind ja schließlich 2 Seile, deren Kräfte sich vektoriell addieren.
Für eine neue Fragestellung (#15) eröffne bitte einen neuen Thread.

Ciao,

Thomas



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.17, eingetragen 2019-01-26


Hallo MontyPythagoras,

2019-01-25 21:04 - MontyPythagoras in Beitrag No. 16 schreibt:
Hallo RoJo1984,
20.000N Seilkraft ist nicht richtig. Diophant hat vergessen, zu erwähnen, dass Du den Wert noch durch 2 teilen musst. Es sind ja schließlich 2 Seile, deren Kräfte sich vektoriell addieren.

ok, das war ein Denkfehler meinerseits. Ich habe meine obigen Beiträge dahingehend angepasst.

Weil ich etwas 'eingerostet' bin hätte ich da auch noch eine Frage: wäre meine Überlegung für den Fall eines durchgängigen Seiles, das in der Spitze etwa über eine Rolle läuft, korrekt gewesen?

Gruß, Diophant



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MontyPythagoras
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.18, eingetragen 2019-01-26


Hallo Diophant,
nein, das würde nichts daran ändern, dass die Kraft im Seil nur die Hälfte ist. Stell Dir vor, die Rolle sei aus Holz, und dann schneidest Du das Seil durch und nagelst die Seilenden an der Rolle fest, so dass es zwei getrennte Seile sind. Warum sollte das die Seilkraft schlagartig verdoppeln oder halbieren?

Ciao,

Thomas



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Diophant
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.19, eingetragen 2019-01-26


Hallo,

2019-01-26 10:48 - MontyPythagoras in Beitrag No. 18 schreibt:
Hallo Diophant,
nein, das würde nichts daran ändern, dass die Kraft im Seil nur die Hälfte ist. Stell Dir vor, die Rolle sei aus Holz, und dann schneidest Du das Seil durch und nagelst die Seilenden an der Rolle fest, so dass es zwei getrennte Seile sind. Warum sollte das die Seilkraft schlagartig verdoppeln oder halbieren?

danke für die Erläuterung. Ich glaube, ich sollte mal die Tage den Tipler aus dem Regal hieven...

Gruß, Diophant



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