Hilfe in Physik: Kraft an zwei Seilen?
Ich habe ein Problem in einer Aufgabe in Physik. Es geht um Kräfte und ihre Wirkungen. Hier die Aufgabenstellung:
Eine Ampel soll genau in der Mitte über einer Straße zwischen zwei gegenüber liegenden Masten an einem Seil aufgehängt werden. Die Häuserfronten sind d = 20 m von einander entfernt und das Seil hängt h = 1 m durch. Welche Kraft Fh wirkt im Halteseil, wenn die Ampel eine Masse von 10kg besitzt?
Anbei ist eine von mir angefertigte Skizze zur Aufgabenstellung. Es sei angemerkt, dass es sich hierbei nicht um Hausaufgaben handelt, sondern um eine freiwillige Übung zur Vorbereitung. Wem dies nicht genügt, ich habe sogar die Lösung errechnet, es sind 492,95 N. Aber es geht mir hier nicht um die Lösung, sondern vielmehr um einen Lösungsansatz. Ebenfalls nett wäre eine allgemeine Formel zur Berechnung dieser Problematik.
Vielen Dank schon mal im Vorraus :)
2 Antworten
Die Kräfte F₁ und F₂ an den beiden Seilhälften (und in Richtung derselben)
ergeben vektoriell addiert das Gewicht G = 98,1 N.
Für den Winkel ß zwischen Seil und Waagrechte gilt tanß = h / (½d) = 0,1
ß ist auch der Winkel von F₁ und F₂ gegen die Waagrechte
und es gilt sinß = ½G/F , also F = ½G/sin ß.
Schreibweise: im Voraus.
Zuerst muss man eine saubere Kraftskizze machen. Auf den Klotz wirken 3 Kräfte, die Gewichtskraft FG nach unten, eine Seilkraft FS nach rechts oben und eine gleichgroße Seilkraft FS nach links oben. Die Summe der drei Kräfte soll 0 ergeben.
Mit Satz des Pythagoras die Seillänge l ausrechnen. Nun gilt aus Ähnlichkeitsgründen FS / FG) = l / 2m. (jeweils Schräge durch Vertikale, Die 2m, weil 1m nur bis zur Waagerechten sind). Damit kannst du FG ausrechnen.