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Leo1995



Anmeldungsdatum: 16.02.2010
Beiträge: 3

Beitrag Leo1995 Verfasst am: 16. Feb 2010 19:26    Titel: Kräfte Antworten mit Zitat

Ich komme mal direkt zum Thema:
Das Problem ist das ich morgen einen Test schreibe und nun dafür übe. Ich habe eine gute Anlaufstelle mit Übungsaufgaben gefunden, leider werden dort keine Lösungen angeboten und ich wäre dankbar wenn mir jemand sagen kann, ob meine Lösungen richtig oder falsch sind.

1. Ein Koffer mit der Gewichtskraft Fg = 280 N wird in die 12 Meter höher gelegene Wohnung, und dort nochmal 8 Meter durch das Wohnzimmer bewegt.
Wie groß ist die aufzuwendende Kraft (ich denke mal in Joule, was in der Aufgabe aber nicht gesagt wird) ?

Lösungsvorschlag:
280 N * 8 + 12 = 5600 Joule = 5,6 Kilojoule

2. Bestimme die Hubarbeit eines Aufzuges der eine 630 N schwere Last auf der Erde 4 Meter hoch hebt.

Lösungsvorschlag:

W = 630 * 4 (g ist ja klar, wenn man von der Erde ausgeht) = 2520 Joule bzw 2520 Nm

3. Ein Wanderer hat einen Rucksack mit der Gewichtskraft von 750 N und überwindet einen Höhenunterschied von 1200 Metern in 80 Minuten. Berechne die aufzuwendende Arbeit (in Watt).

Lösungsvorschlag:

P = 750 * 1200 = 200.000 Nm / 4800 (Sekunden) = 41 1/3 (ein Drittel) Watt.

4. Ein Junge auf einer Wippe hat eine Gewichtskraft von 300 N und sitzt 2 Meter von der Drechachse entfertn. Wo muss ein Junge mit 250 N Gewichtskraft für ein Kräfte Gleichgewicht sitzen ?

Lösungsvorschlag:

300 * 2 = 600 600/250 = 2,40 250 * 2,4 = 600 (Also muss er 2,4 Meter Entfernung von der Drechachse haben.

5. Ein Klotz mit der Gewichtskraft von 800 N wird mit einer Seillänge von 2 Metern gehoben. Gib Seillänge und Gewichtskraft an wenn 4 lose Rollen im Spiel sind.

Lösungsvorschlag:

800 / 4 = 200 N 2*4 = 8 Meter.

Mit freundlichen Grüßen und in der Hoffnung auf baldige Hilfe,
Leon.
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 16. Feb 2010 20:41    Titel: Antworten mit Zitat

Die 1 und 2 stimmen.

Bei Aufgabe 3 muss es aber heißen:Berechne die aufzuwendende Leistung

(in Watt). Denn die Leistung wird in Watt angegeben.

Bei Aufgabe 4 muss einfach das Hebelgesetz angewendet werden.



In diesem Fall also die Gewichtskraft.


_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 16. Feb 2010 20:50    Titel: Re: Lösungen für einige Übungsaufgaben zum Thema Kräfte gesu Antworten mit Zitat

Leo1995 hat Folgendes geschrieben:
Ein Koffer wird dort nochmal 8 Meter durch das Wohnzimmer bewegt.


Hier würde ich behaupten, benötigt man keine Kraft bzw. verrichtet keine Arbeit. Dementsprechend ist 1) falsch.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 16. Feb 2010 21:03    Titel: Re: Lösungen für einige Übungsaufgaben zum Thema Kräfte gesu Antworten mit Zitat

Mit den Hilfen von Planck1885 bin ich nicht in allen Fällen einverstanden:

Leo1995 hat Folgendes geschrieben:


1. Ein Koffer mit der Gewichtskraft Fg = 280 N wird in die 12 Meter höher gelegene Wohnung, und dort nochmal 8 Meter durch das Wohnzimmer bewegt.
Wie groß ist die aufzuwendende Kraft (ich denke mal in Joule, was in der Aufgabe aber nicht gesagt wird) ?

Magst du mal ganz genau kontrollieren, ob du auch wirklich die wörtliche Aufgabenstellung richtig abgetippt hast?

Hilfsfragen:

* Welche Einheit hat eine Kraft?

* Welche Einheit hat eine Arbeit?

* Welches von beiden ist hier in der Aufgabe gesucht?

Zitat:

Lösungsvorschlag:
280 N * 8 + 12 = 5600 Joule = 5,6 Kilojoule

Vorsicht, wenn du eine Rechnung machst, vergiss nie, die notwendigen Einheiten mit dazuzuschreiben! Denn wenn du die Einheiten mit dazuschreibst, dann merkst du viel leichter, wenn etwas überhaupt nicht stimmen kann, weil man Äpfel und Birnen nicht zu einfach zusammenzählen kann smile

Zitat:

2. Bestimme die Hubarbeit eines Aufzuges der eine 630 N schwere Last auf der Erde 4 Meter hoch hebt.

Lösungsvorschlag:

W = 630 * 4 (g ist ja klar, wenn man von der Erde ausgeht) = 2520 Joule bzw 2520 Nm

Auch in dieser Rechnung fehlen unterwegs alle Einheiten. Wie muss diese Rechnung heißen, wenn du unterwegs nichts vergisst?

Zitat:

3. Ein Wanderer hat einen Rucksack mit der Gewichtskraft von 750 N und überwindet einen Höhenunterschied von 1200 Metern in 80 Minuten. Berechne die aufzuwendende Arbeit (in Watt).

Kontrolliere auch hier noch mal, wie die ganz genaue Aufgabenstellung lautete. Wie Planck1885 schon richtig bemerkt hat, ist die Einheit der Arbeit nicht Watt.

Zitat:

Lösungsvorschlag:

P = 750 * 1200 = 200.000 Nm / 4800 (Sekunden) = 41 1/3 (ein Drittel) Watt.

Auch hier fehlen zumindest unterwegs noch Einheiten.

Zitat:

4. Ein Junge auf einer Wippe hat eine Gewichtskraft von 300 N und sitzt 2 Meter von der Drechachse entfertn. Wo muss ein Junge mit 250 N Gewichtskraft für ein Kräfte Gleichgewicht sitzen ?

Lösungsvorschlag:

300 * 2 = 600 600/250 = 2,40 250 * 2,4 = 600 (Also muss er 2,4 Meter Entfernung von der Drechachse haben.

Mit dem Ergebnis bin ich hier schon einverstanden smile Denk aber auch hier unbedingt daran, unterwegs alle Einheiten dazuzuschreiben.

Zitat:

5. Ein Klotz mit der Gewichtskraft von 800 N wird mit einer Seillänge von 2 Metern gehoben. Gib Seillänge und Gewichtskraft an wenn 4 lose Rollen im Spiel sind.

Magst du da gerne mal eine Skizze zeigen, wie du dir so einen Aufbau mit 4 losen Rollen vorstellst?
Leo1995



Anmeldungsdatum: 16.02.2010
Beiträge: 3

Beitrag Leo1995 Verfasst am: 17. Feb 2010 11:07    Titel: Antworten mit Zitat

Also erst einmal möchte ich allen für ihre Hilfe danken. Der Test verschiebt sich bei mir weil ich wegen Krankheit heute nicht in die Schule gehen konnte.

1. Ich habe einige Aufgabenstellungen falsch abgeschrieben. Tatsächlich war nicht Arbeit sondern Leistung gesucht.

2. Das ich unterwegs nachlässig mit den Einheiten war ist mir auch bewusst, im Test werde ich das ändern.

3. Eine Skizze kann ich leider nicht anfertigen aber ich habe es mir so gedacht (laut der Aufgabenstellung):

Klotz hängt an einem 2 Meter langen Seil, daran wird er hochgezogen. Das Seil hat natürlich noch sehr viel Spielraum, sonst könnte man die Rollen nicht anbringen. Dann müsste dort (im Text aber nicht erwähnt) eine feste Rolle sein, von der aus dann das Seil weiterverläuft durch 4 lose Rollen.

4. Was die Aufgabe 1 angeht habe ich mich genau an die Aufgabestellung gehalten.

Eine Frage habe ich noch zu Aufgabe 4:

Zitat:
Lösungsvorschlag:

300 * 2 = 600 600/250 = 2,40 250 * 2,4 = 600 (Also muss er 2,4 Meter Entfernung von der Drechachse haben.


Einheit für die 300 ist ja klar (Newton), die 2 sind dann Meter, aber was müsste dann hinter der 600 stehen (Nm ?). Und was hinter der 250 ?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 17. Feb 2010 11:20    Titel: Antworten mit Zitat

Leo1995 hat Folgendes geschrieben:

Eine Frage habe ich noch zu Aufgabe 4:
Zitat:
Lösungsvorschlag:

300 * 2 = 600 600/250 = 2,40 250 * 2,4 = 600 (Also muss er 2,4 Meter Entfernung von der Drechachse haben.


Einheit für die 300 ist ja klar (Newton), die 2 sind dann Meter, aber was müsste dann hinter der 600 stehen (Nm ?).

Einverstanden smile Denn N * m = Nm (und Nm ist übrigens dasselbe wie J).

Zitat:

Und was hinter der 250 ?

Schau da am besten nochmal genau in die Aufgabenstellung und vergleiche: Woher hast du die "250" genommen? Was war das, und welche Einheit hatte es?

Fällt dir diese Aufgabe 4 vielleicht noch einfacher, wenn du sie dir mal übersichtlich mit dem Ansatz hinschreibst, den dir Planck1885 gesagt hat? Also

"Kraft auf der einen Seite mal Hebelarm auf der einen Seite = Kraft auf der anderen Seite mal Hebelarm auf der anderen Seite"

Zitat:

3. Eine Skizze kann ich leider nicht anfertigen aber ich habe es mir so gedacht (laut der Aufgabenstellung):

Klotz hängt an einem 2 Meter langen Seil, daran wird er hochgezogen. Das Seil hat natürlich noch sehr viel Spielraum, sonst könnte man die Rollen nicht anbringen. Dann müsste dort (im Text aber nicht erwähnt) eine feste Rolle sein, von der aus dann das Seil weiterverläuft durch 4 lose Rollen.

Ich würde die Aufgabenstellung anders lesen. Die zwei Meter Seil sind die Strecke, um die der Mensch das Seil auf seiner Seite zieht. Auf der anderen Seite, hinter den Rollen, bewegt sich die Last aber nicht um 2 m, sondern um eine viel kleinere Strecke.

So einen Flaschenzug würde ich mir hier zum Beispiel mit vier festen Rollen oben und vier losen Rollen unten vorstellen.

Magst du mal sagen, was bei einer einzigen losen Rolle (also einem Flaschenzug mit einer festen Rolle oben und einer losen Rolle unten) passieren würde? Wenn da einer das Seil 2 m weit zieht, um wieviel Meter bewegt sich dann dabei die Last nach oben? Was bewirkt so eine lose Rolle in einem Flaschenzug?
Leo1995



Anmeldungsdatum: 16.02.2010
Beiträge: 3

Beitrag Leo1995 Verfasst am: 17. Feb 2010 14:07    Titel: Antworten mit Zitat

Nochmals danke für deine Hilfe.


Zu Aufgabe 4:

Die 250 sind natürlich in der Einheit N, denn es geht ja um ein anderes Kind mit der Gewichtskraft 250 N, da hatte ich nicht richtig aufgepasst ^^

Zu Aufgabe 5:

Zitat:
3. Eine Skizze kann ich leider nicht anfertigen aber ich habe es mir so gedacht (laut der Aufgabenstellung):

Klotz hängt an einem 2 Meter langen Seil, daran wird er hochgezogen. Das Seil hat natürlich noch sehr viel Spielraum, sonst könnte man die Rollen nicht anbringen. Dann müsste dort (im Text aber nicht erwähnt) eine feste Rolle sein, von der aus dann das Seil weiterverläuft durch 4 lose Rollen.

Ich würde die Aufgabenstellung anders lesen. Die zwei Meter Seil sind die Strecke, um die der Mensch das Seil auf seiner Seite zieht. Auf der anderen Seite, hinter den Rollen, bewegt sich die Last aber nicht um 2 m, sondern um eine viel kleinere Strecke.

So einen Flaschenzug würde ich mir hier zum Beispiel mit vier festen Rollen oben und vier losen Rollen unten vorstellen.

Magst du mal sagen, was bei einer einzigen losen Rolle (also einem Flaschenzug mit einer festen Rolle oben und einer losen Rolle unten) passieren würde? Wenn da einer das Seil 2 m weit zieht, um wieviel Meter bewegt sich dann dabei die Last nach oben? Was bewirkt so eine lose Rolle in einem Flaschenzug?


Das mit den 2 Metern die der Mensch zieht hatte ich auch so gemeint, aber leider missverständlich ausgedrückt. Aber die Höhe die der Klotz hochgezogen wird spielt ja auch keine Rolle.

Die Angaben die man braucht sind ja nur die Länge des Seils, die Anzahl der losen Rollen und die Gewichtskraft des Gegenstandes, weil dann kann man ja einfach die goldene Regel der Mechanik anwenden. Darum ging es auch in der Aufgabe.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 17. Feb 2010 23:44    Titel: Antworten mit Zitat

Tipp zu der Aufgabe mit den Rollen: Ich würde dir empfehlen, als Zwischenschritte zu überlegen,

* was eine lose Rolle macht

* und wie hoch der Klotz dabei gehoben wird

Ohne solche Zwischenschritte verstanden zu haben, glaube ich nicht so ganz, dass man diese Aufgabe selbst schaffen kann. Denn es geht ja wohl eher nicht darum, irgendwoher eine fertige Zauberformel zu nehmen, in der schon alles drinsteckt, sondern eher darum, selber zu überlegen und sagen zu können, was da passiert (dann ist auch das Rechnen am Ende viel leichter smile ).

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Oder magst du mal ganz genau erzählen, in welcher Form du die goldene Regel der Mechanik kennst, wie deine Formel dazu lautet, und was du bisher schon aus der Aufgabenstellung kennst oder ablesen kannst, um es in dieser Formel zu verwenden?
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