Frage von HabMalSoNeFrage, 45

Physikaufgabe Kräftegleichgewicht?

Zwischen zwei Häusern, die sich an einer Strasse im Abstand von d gegenüberstehen, hängt eine Lampe der Masse m=7kG in der Mitte. Das Seil der Länge l, an dem die Lampe befestigt ist, werde als gewichtlos angenommen. Berechnen Sie die Kraft entlang des Seiles für l = 2d. Was passiert im Falle l gegen d?

Kann mir jmd bei dieser Aufgabe behilflich sein?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 45

Das Seil kann nur Zugkräfte übertragen, die sind insbesondere parallel zu der Richtung in der es gespannt ist.

Die Kräfte der beiden Seilabschnitte halten die Lampe in Ruhe, ihre verkotrielle Summe muss also genau entgegengesetzt gleich der Gewichtskraft der Lampe sein.

Dafür sind die senkrechten Komponenten der Seilkräfte zuständig; die waagerechten Komponenten müssen sich genau aufheben (sonst würde sich die Lampe ja seitlich in Bewegung setzen).

Aus einer Skizze kannst du Gleichungen für die Größen der Kräfte herleiten; die Winkel bekommst du aus den rechtwinkligen Dreiecken, die jeweils begrenzt werden durch 

- einen Seilabschnitt

- einen Teil der (waagerechten) Verbindungslinie zwischen den Aufhängepunkten

- die (senkrechte) Linie zwischen der Lampe der Verbindungslinie zwischen den Aufhängepunkten

(Der olle Pythagoras grüßt aus der Antike)

Was l -> d betrifft: Nimm einen Gürtel oder einen Bindfaden, spanne ihn zwischen deinen Händen und versuche, mit der Gürtelmitte einen Stuhl zu kippen, ohne dass der Gürtel ausweicht. Achte darauf, welche Kräfte du aufwenden musst, damit der Gürtel nicht mehr als 1 cm ausweicht.

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