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| Aufgabe | An einem Ende einer dünnen Stange (das Eigengewicht
der Stange sei vernachlässigbar) ist
ein Kraftmesser befestigt. die Stange ist l = 2 m
lang, s = 50 cm vom Kraftmesser entfernt ist eine
Masse m = 10 kg an der Stange befestigt, das
andere Ende der Stange liegt auf dem Boden,
der Winkel zwischen Boden und Stange ist α =
30° (siehe Skizze). Überlegen Sie sich bei allen
folgenden Teilaufgaben, wo der Drehpunkt des
Systems liegt!
a) Welche Kraft zeigt der Kraftmesser an ?
b) Sie heben nun das freie Ende der Stange an, bis diese waagerecht ist. Berechnen sie die Kraft,
die Sie aufwenden müssen, um die Stange in der Horizontalen zu halten ! |
Hallo,
in meinem LK wurde bereits vor den Sommerferien eine Aufgabe gestellt, die ich nicht beantworten kann. Auch nach langem Grübeln kann ich nicht zu einem Ergebnis, geschweige denn zu einem Ansatz kommen:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Wäre nett wenn Ihr mir helfen könntet.
Dominic
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:02 Mo 23.07.2007 | | Autor: | hEcToR |
Hallo Dominic,
Stell dir vor du legst ein (masseloses) Brett über 2 Tische und setzt dich in der Mitte drauf. Welches Gewichtskraft müssten dann die Tische aufnehmen? Aufgrund der Hebelgestze wird dein Gewicht auso auf beide Tische zu Gleichen Teilen verteilt. Je näher du nun an einen Tisch heranrutschst, desto mehr muss dieser von deinem Gewicht tragen.
Ähnlich verhält es sich bei deiner Aufgabe.
Der Drehpunkt liegt demzufolge dort, wo der Stab frei aufliegt.
Nun haben wir in diesem System eine Einwirkung, nämlich die Gewichtskraft der Kugel und 2 Reaktionen nämlich die Lagerkräfte.
laut Newton ist actio=reaktio -> keine Energie irgendeiner Art geht verloren.
a)
Nun Bilden wir die Summe der Drehmomente im Drehpunkt.
Summe M=0=Fg(kugel)*(2-0,5)m*Cos[30°]-F(messung)*2m*Cos[30°]
Die Cos[30°] fallen raus ( / Cos[30°]...
F(messung)=3/4*Fg(kugel)
b)
Wie wir vorhin gesehen haben ist die Schräglage nicht von Interesse
und laut Newton muss actio=reactio sein.
es ergibt sich also für die die Kraft die man in völlig horizontaler Lage aufbringen muss actio = Fg = reaktio = 3/4 Fg + F(aufwand)
F(aufwand) = Fg - 3/4 Fg = 1/4 Fg
Das gilt allerdings nur, wenn keine starre Befestigung vorhanden ist, keine Einspannung o.ä. aber das ist dann glaub ich hier auch nicht der Fall.
Ach hätten wir doch damals so was Schönes gemacht, wir haben uns damals mit Schwingungen und Wellen rumschlagen müssen....
Grüße aus Dresden
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heißt es denn f [mm] \* [/mm] g oder [mm] F_{G} [/mm] (was dann m [mm] \* [/mm] g entsprechen würde) ???
Vielen Dank , werde mich da jetzt durcharbeiten...
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 23:52 Mo 23.07.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
Fg ist gleich [mm] $F_g$, [/mm] also der Gewichtskraft, also [mm] $m\cdot [/mm] g$.
LG
Kroni
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