Arbeit eines Arbeiters an Pyramide

Robb125 · Gast

Meine Frage:
Guten Sonntag alle miteinander. Habe ein Problem bzw. mehrere mit der Aufgabe:

Ein Arbeiter an den ägyptischen Pyramiden zieht einen 50 kg schweren Steinblock an einem Seil mit einer konstanten Geschwindigkeit u?ber eine waagerechte Steinplatte. Der Gleitreibungskoeffizient sei

und die Zugkraft wirke parallel zur Bodenfläche.

1) Bestimmen Sie die Arbeit, die der Arbeiter verrichtet, wenn die Zugstrecke 200 m beträgt!

2) Um den Stein auf ein 20 m hohes Podest zu bewegen, zieht der Arbeiter
den Steinblock eine steinerne Rampe mit einer Steigung von 20 Grad hinauf.
Bestimmen Sie die von Ihm verrichtete Arbeit um den Stein auf das Podest zu bewegen!

3) Um Kraft zu sparen, errichtet er im Traum (im alten Ägypten gab es wahrscheinlich noch kein Rad) mithilfe zweier Seilrollen einen Seilzug, an
dem er die Last hochzieht (siehe Abbildung).
Bestimmen Sie die Kraft die notwendig ist, um den Stein mithilfe des Seilzuges hochzuheben! Nehmen Sie dazu an, dass sich der Stein mit
konstanter Geschwindigkeit bewegt. Berechnen Sie außerdem die Arbeit die nötig ist, um den Stein auf die Höhe des Podestes zu bewegen! Verwenden Sie dazu die Definition der Arbeit als Produkt aus Kraft und Weg. Vergleichen Sie Ihr Ergebnis fu?r die Arbeit mit dem aus Teil 2)

Meine Ideen:
Arbeit ist das Produkt aus Kraft mit der Wegstrecke. Die Reibungskraft ist ja

.

Jetzt habe ich ein Problem mit der Zugkraft? Was ist denn die Formel dafür? Da gibt es ja einige, Zugspannungen usw. Ich weiß da nicht welche ich für die 1) und die 2) nehmen soll.

Ich bedanke mich.

Robert

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5796 Wohnort: Heidelberg

Hallo,

ich verstehe Deine Frage nicht so ganz. Der Arbeiter muss halt die Kraft aufbringen, um den Block zu bewegen, bzw. auf konstanter Geschwindigkeit zu halten.
Konstante Geschwindigkeit bedeutet, es heben sich alle Kräfte auf. Also muss die Kraft, die der Arbeiter aufbringt betragsmäßig der Kraft/den Kräften entsprechen, die entgegen der Bewegungsrichtung wirkt/wirken.
Für die 1 ist das nur die Reibungskraft, für die Du die Formel ja schon angegeben hast.
Bei der 2 kommt noch die Hangabtriebskraft dazu, allerdings wird auch die Reibungskraft anders sein, als bei der 1 (weißt Du warum?)
Bei der 3 musst Du halt nochmal schauen, wie das mit dem Flaschenzug so ist.

Was verstehst Du unter Zugspannung in diesem Zusammenhang?

Gruß
Marco

Robb125 · Gast