Zugkraft am Seil / Schlagbaum < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 09:12 Do 05.12.2013 | | Autor: | zach_ |
| Aufgabe | Ein Schlagbaum mit homogener Massenverteilung m der Länge l = 5 m ist am Boden durch ein Scharnier befestigt und wird durch ein horizontal gespanntes Seil in einem Winkel [mm] \phi [/mm] = 50° gehalten. Solange das Seil den Schlagbaum hält, beträgt das Gesamtdrehmoment Mgesamt des Systems Null.
a) Wie groß ist die Zugkraft im Seil?
b) Anschließend wird das Seil durchtrennt. Bestimmen Sie die Winkelbeschleunigung des Schlagbaums zu diesem Zeitpunkt.
c) Bestimmen Sie die Winkelgeschwindigkeit des Schlagbaums, wenn er die Horizontale erreicht. |
Hallo,
ich habe nahezu die gleiche aufgabe schonmal in der schule gemacht, weswegen ich sie erstmal zurückgeschoben und andere gemacht habe. nun sehe ich, dass sie doch nicht so einfach ist, da ich keine masse gegeben habe.
wie kann ich die zugkraft berechnen, ohne, dass ich die masse gegeben habe?
ich hoffe jemand kann mir so kurzfristig noch helfen.
grüße,
zach
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 09:37 Do 05.12.2013 | | Autor: | chrisno |
Du berechnest die Zugkraft für eine Masse m. Dieses m steht dann im Ergebnis, etwa so: $F = 0,3 [mm] \cdot [/mm] m g$
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 09:43 Do 05.12.2013 | | Autor: | zach_ |
Ich glaube zu verstehen, was du sagst. Jedoch erschließt sich mir immer noch nicht, wie ich von Länge und Winkel oder nur Länge auf die Kraft komme.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 09:54 Do 05.12.2013 | | Autor: | chrisno |
Kannst Du die Aufgabe rechnen, wenn m = 15 kg gegeben wäre? Wenn ja:
Rechne mit m = 15 kg, aber schreibe die 15 immer rot. Diese rote 15 wird nicht verändert. Wenn da steht [mm] $\bruch{\red{15}}{5}$, [/mm] dann darfst Du nicht kürzen. Rechne so bis zum Ende und dann ersetze die rote 15 wieder durch m. So hast die die Rechnung durchgeführt. Mit dem Ergebnis hast Du eine Formel, die Dir für jedes m die Kraft liefert.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 09:37 Do 05.12.2013 | | Autor: | zach_ |
Da der Artikel gerade bearbeitet wird, möchte ich die Skizze noch als Kommentar anhängen:
[Externes Bild http://s18.postimg.org/okxztmg15/zugkraft_seil.jpg]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:12 Do 05.12.2013 | | Autor: | Loddar |
Hallo zach!
Stelle doch einfach mal die Summe aller Momente mit dem unteren Scharnier als Drehpunkt auf.
In dieser Gleichung ist die gesuchte Seilkraft [mm] $F_Z$ [/mm] die einzige Unbekannte, so dass hier entsprechend umgestellt werden kann.
Gruß
Loddar
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