Wie berechne ich die Seilkraft?

2 Antworten

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Eventuell geht das noch eleganter, ich würde es so rechnen:

generell: F = m * a, brauchen wir später

Freier Fall: Weg Zeit Gesetz:

s = 1/2 a * t*t

s = 30m

30 * 2 / 9,81 = t*t

damit t ausrechnen.

Geschwindigkeit v = a (also g) * t

g = 9,81 m/(s*s)

damit v in m/s ausrechnen.

Das ist die Endgeschwidnigkeit nach 30m freier Fall.

Jerztz wird gebremst, in 2,2 s

Wieder v = a * t, wir haben v und t und rechnen die Verzögerungs(beschleunigung) a aus. a ist eigentlich negativ, aber v dann auch, wir rechnen alles positiv das ist einfacher.

Um diese Verzögerung aufzuwenden muss das Seil eine Kraft F aufwenden,

also F = m * a,

m = 80 kg

F ist die Kraft in Newton, das wars.

Versuche das mal mir richtigen Zahlen.


Halswirbelstrom  03.03.2018, 18:39

Die verzögerte Bewegung ist keine gleichmäßig verzögerte Bewegung, weil aufgrund der elastischen Verformung des Seiles die Kraft nicht konstant ist.

Dieser Bewegungsablauf ist aus meiner Sicht eine harmonische Schwingung innerhalb des Zeitintervalles einer Viertelperiode (T/4 = 2,2s).

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SevenOfNein  03.03.2018, 19:46
@Halswirbelstrom

Wahrscheinlich hast Du recht aber diese Aufgabe kam doch recht einfach daher. Also so, dass man das Schwingen des Seils hoffentlich vernachlässigen darf. @Kelesy, welche Schulart/Klasse??

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TomRichter  04.03.2018, 00:15
@Halswirbelstrom

Bergsteiger verwenden keine Bungee-Seile - der Großteil der Verformung ist plastisch, vermutlich ist die Annnahme konstanter Verzögerung eine bessere Näherung als die einer zur Auslenkung proportionalen Verzögerung.

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Halswirbelstrom  04.03.2018, 10:51
@TomRichter

Auffällig erscheint mir die relativ lange Verzögerungszeit, die m.E. einen entsprechend großen Verzögerungsweg, ergo Längenänderung des Seiles, zur Folge hat. Eine mögliche Erklärung wäre zumindest eine teilweise elastische Verformung des Seiles.

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Eine Aufgabe mit Fallstrick.

Aus Gewichtskraft und Fallweg ergibt sich die kinetische Energie, daraus die Geschwindigkeit am Ende des freien Falls.

Man kann auch mit den Bewegungsgleichungen die Zeit ermitteln (die Lösung von 7o9), ist IMO aber etwas mehr Rechenaufwand.

Diese Geschwindigkeit in 2,2 s auf 0 abzubauen erfordert eine Beschleunigung, diese erfordert eine Kraft.

Das Seil muss diese Kraft aufbringen, plus die Gewichtskraft.