Physik Hilfe bei einer Aufgabe + Rechnung wenn möglich?
In einem Jachthafen werden die
Boote auf einem Wagen mit einer Seilwinde über eine 15 Meter lange Rampe aus dem Wasser gezogen.
Dabei überwinden sie eine Höhe von drei Metern. Die Seilwinde hat eine maximale Zugkraft von 3000 N.
- Das Boot von Herrn Maier wiegt 1,2 t. Finde heraus, ob die Seilwinde dafür geeignet ist.
- Setze einen Grenzwert für Boote fest, die mit dieser Seilwinde aus dem Wasser gezogen werden können.
3 Antworten
Mit Rampenlänge (schräg) und Höhe kannst die waagrechte errechnen (Pythagoras).
Damit kannst du die Zugkomponente in waagrechte und senkrechte Anteile zerlegen
Errechne aus dem Gewicht (F=m*a) erst die senkrechte und daraus die "schräge" Kraft des 12t-Bootes und vergleiche...
Andersrum errechne die maximale senkrechte Komponente und daraus das max. Gewicht bei maximaler Zugkraft...
Schau mal die Grafik an in https://de.wikipedia.org/wiki/Schiefe_Ebene#Bezeichnungen wenn du immer noch nix hast...
In deiner Aufgabe haste doch h und l sowie FG...
Die gesuchte (bzw. maximale) Zugkraft muss doch FGH ausgleichen bzw. übersteigen...
Aus den Regeln für ähnliche Dreiecke ergibt sich doch:
- FGH : FG ≈ h : l
- l=15m, h=3m, h:l=⅕=20%
- Bei FG=g*m=1,2t * 9,81 m/s²
- Und Newton N=kg*m/s² -> Umrechnung t in kg beachten ;o)
- Kannst du doch jetzt FGH berechnen und mit den 3000N der Winde...
- Auf, versuch es und stell es hier ein!
- Umgekehrt genauso kannst du zur max. Kraft der Winde das höchstmögliche Bootgewicht das diese ziehen kann errechnen...
Die Boote werden eine schiefe Ebene hochgezogen. In Richtung „den Hang hinunter“ wirkt die Hangabtriebskraft. Sie hat die Größe m*g*sin(winkel). Also hier 1200kg*g*sin(winkel) = 12000N*sin(winkel. …. Sin (winkel) = 3m/15m
Leider verstehe ich nicht wie ich da vorgehen muss. Wie rechne ich den Sinus aus und wenn ich das Ergebnis hab, was muss ich bei Aufgabe 2 dann machen?
Also, der Sinus des Steigungswinkels ist Gegenkathete / Hypothenuse = die Höhe, die überwunden werden muss / Länge der Rampe, also 3m/15m = 0,2.
dann haben wir die Hangabtriebskrafe = Zugkraft = 12000N * 0,2 = 2400N. Da die Winde 3000N schafft, ist das kein Problem. Nun zum Grenzfall: wie schwer dürfen die Boote maximal sein: Dieses Gewicht nennen wir Gx. Es gilt dann
Gx * 0,2 = 3000N oder Gx = 3000N/0,2 = 15000N oder 1500 kg oder 1,5t
Fh=Fg×H/L...Allerdings müsste man Rollen oä unterlegen...
Leider verstehe ich gar nicht wie ich vorgehen soll und welche Formeln ich benutzen muss. Könntest du mir da vielleicht weiterhelfen?