Masse anheben durch Zugkraft

Hhhjjj · Anmeldungsdatum: 11.11.2013 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein Gewicht mit der Masse 200000 gr soll angehoben werden im Winkel 45 grad. Wie groß ist Fz, die kraft mit der die Masse angehoben werden soll.

Meine Ideen:
Also bei der Aufgabe ist ein 45 grad Winkel und an dem steht Fz = wie groß? Ein Pfeil senkrecht nach unten ausgehend von der Mitte des Gewichts ist auch dabei. Der Winkel beginnt auch in der Mitte der Masse. Ich verstehe die Aufgabe nicht, kann mir jemand helfen.

PhyMaLehrer · Anmeldungsdatum: 17.10.2010 Beiträge: 1085 Wohnort: Leipzig

Stell dir vor, das wäre die Kabine eines Aufzugs oder auch die Plattform eines Lastenaufzugs. Diese kann sich an ihrer Schiene nur senkrecht bewegen.
Der nach unten gerichtete Pfeil gibt das Gewicht an.
Würde man nun senkrecht nach oben ziehen, wäre alles einfach: Die notwendige Zugkraft wäre gleich der Gewichtskraft (Reibung vernachlässigt).
Aus irgendeinem Grund ist es hier aber so, daß die Zugkraft im Winkel von 45° wirkt. Nehmen wir mal an, die Führung des Seils wäre nicht anders möglich. Nun sollst du berechnen, wie groß diese schräg wirkende Zugkraft sein muß.

(Tip hintervorgehaltener Hand: Stichwort Kräfteparallelogramm Augenzwinkern

)

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Noch ein Tipp:

Im Kräfteparallelogramm stellt die Zugkraft die Hypotenuse dar, die Gewichtskrfat ist die Kathete.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

planck, Du beschreibst eine andere Aufgabe als PhyMaLehrer sie erklärt hat. Deine Interpretation mal in allen Ehren, aber stell' Dir das mal praktisch vor: Bevor Du den Klotz anhebst, bewegt er sich bereits in horizontaler Richtung. Mit Anheben (und unter Anheben verstehe ich eine Veränderung der potentiellen Energie) hat das nichts zu tun.

Also, Hhhjjj, lass' Dich nicht verwirren. Die Aufgabe ist schon so, wie von PhyMaLehrer erklärt. Dann ist die Gewichtskraft die Hypotenuse in dem rechtwinkligen Dreieck, dessen eine Kathete die Normalkraft und dessen andere Kathete die gesuchte Zugkraft ist.

Wiktoria · Gast

Ich gebe planck Recht!
(Abgesehenvon der Aussage, dass ein Parallelogramm eine Hypotenuse hat).

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wiktoria · Gast

So wie ich PhyMaLehrer verstehe, gleitat die Last an einer vertikalen Schiene, bewegt sich also in vertikaler Richtung nach oben. Die Kraft Fz wirkt auf den Körper unter einem Winkel von 45° (drückt den Körper gegen die Schiene).
Die Normalkraft ist die Kraft mit der die Schien auf den Körper drückt. Sie wirkt horizontal.
Gravitationskraft, Normalkraft und Fz sind im Gleichgewicht.
Fz ist im Kräftedreieck die Hypotenuse.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Dann habe ich PhyMaLehrer falsch verstanden. Da die Aufgabe aber ohnehin unvollständig ist, lässt sie eine Menge Interpretationsmöglichkeiten zu. Z.B. die, die mir in den Sinn kam, dass die Last nämlich auf einer schiefen Ebene mit 100% Steigung gezogen werden soll. Zwar ist in der Aufgabenstellung davon nichts gesagt, von einer senkrechten Schiene liest man da aber genauso wenig.

Dennoch danke für Deine Erläuterung, die mir eine weitere Interpretationsmöglichkeit nahegebracht hat.

So wie Hhhjjj die Skizze beschrieben hat, sieht die Aufgabe allerdings eher wie eine ganz klassische Haftreibungsaufgabe aus, in der nach der Zugkraft gefragt ist, mit der die Masse bei vorgegebenem Haftreibungskoeffizienten horizontal bewegt werden kann. Die erfordert wenigstens ein bisschen zusätzliche Überlegung zur Reibkraft.

Wiktoria · Gast

Die Originalaufgabe ist unsinnig!

PhyMaLehrer · Anmeldungsdatum: 17.10.2010 Beiträge: 1085 Wohnort: Leipzig

Das mit der geneigten Ebene ist natürlich auch möglich.
Wenn der Körper aber einfach so auf dem Boden liegt und eine Kraft im Winkel von 45° auf ihn wirkt, wird er ja noch nicht unbedingt gehoben. (Man kann ja auf diese Weise auch einen Sack ziehen, ohne ihn zu heben.) Deshalb hatte ich an eine Art "Zwangsführung" gedacht.
In der Waagerechten gibt es da die Aufgabe, daß ein Eisenbahnwaggon durch einen neben dem Gleis fahrenden Traktor gezogen wird. Diesen Gedanken hatte ich jetzt einfach in die Vertikale verlegt.

Ich stelle mal diplomatisch fest: Wir haben alle recht! Prost