Physikaufgabe, Rechenweg?
Kann mir jemand mit dieser Frage weiterhelfen?
Ein Werkstück von m=400kg Masse soll mit einem Seil senkrecht nach oben gezogen werden. Die zulässige Zugkraft des Seils beträgt Fzug=10 000N.
Mit welcher Beschleunigung darf die Bewegung höchstes ausgeführt werden, damit das Seil nicht reißt?
Mir gehts um den Rechenweg, die Lösung habe ich bereits
Vielen Dank schonmal ☺️
4 Antworten
max. Seilkraft abzüglich Gewichtskraft = maximale Beschleunigungskraft.
Letztere geteilt durch die Masse = Beschleunigung: a = F / m
Gleichgewichtsbedingung : Die summe aller Kräfte in einer Richtung ist zu jeden Zeitpunkt gleich Null.
1. Schritt : Ein x-y-Koordinatensystem zeichnen,die x-komponente wird bei dieser Aufgabe nicht gebraucht.
2. Schritt : Die Masse m mit der Bewegungsrichtung (hier nach oben ) einzeichnen.
3. Schritt : Alle Kräfte die an der Masse wirken einzeichnen mit richtiger Richtung , nennt man "freimachen".
4. Schritt : die Formel aufstellen
Es wirken die Kräfte an der Masse m :
- Fs Seilkraft nach oben "positiv"
- Fg Gewichtskraft (Grvitationskraft ) nach unten "negativ"
- F=m*a die Beschleunigungskraft nach unten "negativ" ,wirkt immer "entgegengesetzt" der Bewegung (hier bewegt sich die Masse nach oben in "positiver" Richtung)
es gilt Fs+Fg+F=0 unter Berücksichtigung der Vorzeichen ergibt sich
Fs-Fg-F=0 mit Fg=m*g und F=m*a und Fs=10000 N
F=Fs-Fg ergibt m*a=Fs-m*g
a=(Fs-m*g)/m=(10000 N-400 kg*9,81 m/s²)/400 kg=15,19 m/s²
Probe : Fs=Fg+F=m*g+m*a=m*(g+a)=400 kg *(9,81 m/s²+15,19 m/s²)=10000 N
Das kann man nicht beantworten.
Die zulässige Zugkraft eines Seils ist ja bereits ein Sicherheiten beinhaltenden Wert. Es handelt sich also nicht um die Kraft bei der das Seil reißen würde.
Zudem ist auch die Länge des Seils nicht bekannt - diese erhöht ja bewegte Masse.
Schlussendlich benötigt man noch die örtliche Gravitation um die Aufgabe zu lösen..
F= m x a.
ist schon richtig, so aber irritierend da x oft als Variable in Formeln verwendet wird. Besser F=m*a schreiben