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Geschrieben von Kalka am 06.03.2003 um 20:57:

  [Physik] Kräfte

hallo Leute,
könt ihr mir vielleicht einmal bei ein paar Aufgaben helfen? Ich hab erlichgesagt überhaupt keine Ahnung wie das geht!? Und wenn es geht auch noch eine Erklärung wie ihr auf die Lösung gekommen seit, das wär echt spitze!

1) Zwei Jungen tragenb gemeinsamm einen Eimer. Der Winkel zwischen ihren Armen beträgt 30°. Jeder Junge übt eine Kraft von 80N aus. Wie hroß is die Gewichtskraft auf den Eimer?

2) ane inem Federkraftmesser für Maximal 10N sind nur noch die Marken 0 N und 5 N zu erkennen. Wie lässt sich die beschädigte Skala am einfachsten vervollständigen?

Kennt sich da einer aus? Kann sich da noch einer dran erinnern *gg* - wäre echt nett

cu Kalka

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Geschrieben von KptSpaltnagel am 06.03.2003 um 21:18:



Zu 1:

1) Oh, da muss ich mal wieder überlegen...
Wie war denn das mit diesem blöden Parallelogramm...
Rechnerisch kriege ich das jetzt nicht mal gebacken, aber durch zeichnen lässt sich das gut lösen:

Du malst zwei 8cm Pfeile, die am gleichen Punkt beginnen und einen Winkel von 30 Grad zueinander haben. Dann zeichnest du duch die Pfeilspitzen der beiden PFeile parallele Linien zum jeweils anderen Pfeil. Die beiden Linien sollten sich in einem Punkt schneiden, der zu den beiden Pfeilspitzen jeweils genau 8cm Abstand hat. Jetzt verbindest du diesen Schnittpunkt mit dem Ausgangspunkt der Pfeile und misst ihn aus. 1 cm entspricht 10N der Gewichtskraft des Eimers *g*


2) Da die Skala des Kräftemessers proportional ist, ist die Lösung recht einfach:
- Zuerst "kopiert" man die Entfernung 0 bis 5 auf die Entfernung 5 bis 10. Dann unterteilt man die Stücke 0 bis 5 und 5 bis 10 in je 5 gleich groß Teile...
Mit einem Lineal sollte das alles schnell gelingen...

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Geschrieben von Black Star am 06.03.2003 um 21:40:

 

mal dir die pfeile auf. dann siehst du, dass die resultierende nach oben zeigt.
da du diese strecke haben willst, nimmst du den cosinus.

weil der öffnungswinkel 30° beträgt, beträgt der winkel zur senkrechten 15°

also F=cos15 * 80N * 2
die 2, weil halt 2 arme.

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Geschrieben von Kalka am 06.03.2003 um 22:43:

 

also, 2 hab ich versdtande aber 1 noch nicht so wirklich.

Wenn ich erlich bin die Lösung von Black-Star wart mir zu kompliziert, hab also mal das von KptSpaltnagel ausprobiert. Habe also nachher dort 2-Linien von 8cm gehabt, die ungefähr so waren:

code: 1: 2: 3: 4: 5: \ / \ / \/

so, habe da mal irgendwie ein Paralelogramm raus geamcht und ist dann da in der Mitte die strecke, die ich dann abmessen muss? Ich habe da jetzt 140N raus, ist das richtig?

code: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: /|\ / | \ / | \ \ | / \ | / \|/

cu Kalka

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Geschrieben von KptSpaltnagel am 06.03.2003 um 23:42:

 

Volltreffer von der Vorhergensweise her!

Ich kann es aber kaum glauben, dass es genau 140N sind, vielleicht solltest du Millimeter genau messen (1mm = 1 N)...

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Geschrieben von KptSpaltnagel am 06.03.2003 um 23:47:



@black star
Oh ja, über den Cosinus (ich war schon beim Cosinussatz, aber den kann ich nicht mehr, daher habe ich's gelassen...) löst man das so einfach, weil man in der Mitte des Parallelogramms (weil es in diesem Fall sogar eine Raute ist) einen rechten Winkel hat. Also ist diese Lösung nur praktikabel, wenn man immer zwei gleich große Teilkräfte hat.

Die Begründung für das "* 2" ist übrigens auch total daneben! Das kommt daher, weil über den Cosinus nur die eine Hälfte der Resultierenden berechnet wird, nämlich vom Anfangspunkt zum Mittelpunkt. Aufgrund der Symmtrie der Diagonalen in Parallelogrammen kann man so mit dem "* 2" die ganze Resultierende berechnen!

Hmm, jetzt hat mich die Forensoftware wieder gelinkt. Dieser Post sollte eigentlich eine direkte Antwort auf Black Stars Post sein, der vorherige auf den Post von Kalka. Jetzt hänge Sie wieder ganz hinten als Antworten auf den Ausgangspost und erscheinen als "Doppelpost". So ein Blödsinn!

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Geschrieben von Black Star am 06.03.2003 um 23:56:

 

hey die begründung ist top.

ich hab vor ein paar monaten experimental-physik vordiplom gemacht.

der linke obere ast des parallelogramms kommt doch nur durch den parallel verschobenen arm von unten zu stande.
ergo: der zweite arm => multiplikation mit 2.

wenn die arme nicht mehr gleichlang sind wirds schwieriger.
dann muss man schon mal in der formelsammlung kramen.
kosinussatz hört sich aber schon mal gut an.

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Geschrieben von KptSpaltnagel am 07.03.2003 um 00:08:

Zitat:

Original von Black Star hey die begründung ist top. ich hab vor ein paar monaten experimental-physik vordiplom gemacht. der linke obere ast des parallelogramms kommt doch nur durch den parallel verschobenen arm von unten zu stande. ergo: der zweite arm => multiplikation mit 2.

Stimmt, unter der Vorgabe, dass die Kräfte gleich sind, wäre es bei drei Armen auch tatsächlich mal drei (wenn dem nicht so wäre, würde ich die Begründung immer noch nicht akzeptieren...).

Ich frag mich aber gerade, ob man das mal drei auch an der Symmetrie eines Spats erklären könnte....

Wie gesagt, sobald einer weniger hält, geht das nicht mehr so einfach...

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Geschrieben von Black Star am 07.03.2003 um 11:05:

 

auch dann wäre es richtig.

das ist simple vektoraddition. mit ungleich langen armen wäre es übrigens auch kein thema.
du brauchst die neigungswinkel und die längen, und dann kannst du komponentenweise rechnen. x-komponente mit sinus, y mit cosinus (je nach winkel). addieren, und die norm des summenvektors errechnen.

wem die vektor-schreibweise nicht liegt, kann komplexe zahlen verwenden. das ist eigentlich noch einfacher.