Berechnen einer reißenden Angelschnur (Physik/Uni)?
Die Zugkraft, unter der eine Angelschnur reißt, wird als die "Stärke" der Angelschnur bezeichnet. a) Wie groß muss die Stärke einer Angelschnur mindestens sein, wenn ein Fischer einen Lachs mit einem Gewicht von FG = 85 N, der zwar angebissen hat, aber schnell davonschwimmt) innerhalb von 11 cm anhalten will (der Lachs schwimmt ursprünglich mit v = 2,8 m/s)? Nehmen Sie an, dass die Verzögerung, d.h. die Rate mit der die Geschwindigkeit des Fisches reduziert wird, konstant ist.
Mechanik ist nicht gerade mein Gebiet und wahrscheinlich denke ich zu kompliziert dafür. Aber ich komme einfach nicht weiter.
5 Antworten
Hallo,
die Gewichtskraft hast du ja schon in eine Masse umgerechnet (8,66 kg). Leider schreibst du nicht, wie du auf deine Formel für die Beschleunigung kommst. Die ist nämlich falsch.
Mit a = v_0^2 / (2 * s) = (2,8 m/s)^2 / (2*0,11 m) = 35,64 m/s^2 kommt man auf das richtige Ergebnis.
Viele Grüße
Zur weiteren Erläuterung, da hier alle anderen Antworten immer nach t auflösen.
a = konst aus Aufgabenstellung
(I) s = 1/2 a * t^2
(II) v = a * t => t = v/a in (I)
s = 1/2 a * (v/a)^2
s = v^2 /(2 * a)
vo = 2,8 m/s
s = 11 cm
v = a*t + vo
s = 0,5* a*t² + vo*t
a = -0,5* vo²/s
s = 0,5*(-0,5* vo²/s)*t² +vo*t
11 = -0,25 *2,8²/11*t² +2,8*t |*(-11) |+121
8,09*t² -30,8t +121 = 0
t1/2 mit abc-Formel bestimmen
Ich übernehme keine Garantie (war alles sehr schnell und ich muss nun weg)
Wäre nicht möglich, da unter der Wurzel etwas negatives stehen bleiben würde :S
Erst einmal ist ja die Gewichtskraft angegeben, nicht die Masse des Fisches, also umrechnen in kg
Und dann hast du eine gleichmäßige Bremsverzögerung , also von 2,8 m/s auf 0 in 11 cm, hieraus die Beschleunigung errechnen.
Und dann Kraft = Masse mal Beschleunigung.
Hast du kein Formelbuch? dann sei dir der Gieck sehr empfohlen.
Naja wie ich es eben schon bei Jackie251 kommentiert habe, habe ich es eben genau so versucht. Nur ist das Ergebnis eben nicht das richtige.
Und das da Gewicht für Gewichtskraft steht liegt nicht an mir, hab die Aufgabe kopiert und eingefügt :D Ist der liebe Dozent :D
Also ein Lachs von 8,5 kg ist schon ein ordentlicher Bursche. Allerdings schwimmt er, sodass seine Gewichtskraft keine Rolle spielt. Es geht nur um die Kraft, die man zum Abbremsen des Lachses benötigt.
Grundgesetz der Mechanik: F = m * a
m = 8,5 kg
a = ∆v / ∆t
t berechne ich etwas tricky: bei einer gleichmäßigen Verzögerung kann man auch eine gleichförmige Bewegung mit halber Geschwindigkeit annehmen:
s = v/2 * t
t = 2 * s/ v = 0,22m / 2,8 m/s = 0,079 s
a = ∆v / ∆t = 2,8 m/s / 0,079 s = 35,4 m/s^2
Damit ergibt sich F zu:
F = 8,5 kg * 35,4 m/s^2 = 300 N
(Bitte nachrechnen, bin ich zu faul zu)
Naja
F = m x a
mal so als Tipp
Ich dachte mir folgendes:
Gesucht ist die "Kraft" der Angelschnur.
Also benötige ich die Masse des Fisches.
F_G/g=m=8,66kg
Beschleunigung:
a=v/t=25,45m/s
F_A=m*a=220,51N
Allerdings ist die Lösung falsch. Ergebnis soll sein: 310N