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Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 22. Nov 2013 18:34    Titel: Newton berechnen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ein LKW fährt total überladen mit einer Eigenmasse von 4t und einer Ladung von 5t durch das Tor. Während des Entladens hob sich der LKW um 15 cm

a) berechne die Federstarre der LKW Federung
( die 4 feder-pro radaufhängung eine- lassen sich zusammenfassen zu einer einzigen Modell-Feder, die den LKW trägt.)

b) bestimme die maximale entladung, so dass der LKW bei 10 cm Hub gerade noch zum Tor hinauskommt.

Meine Ideen:
a) gegeben sind die werte s= 15cm und m=5t (=5000kg)
gesucht: D

meine lösung: F=m*g = 5000kg*10m/s²= 50.000 N
D= F/s = 50.000 N / 15 cm = 3333,33 N/cm

meine antwort ist, dass die federstarre 3333,33 N/cm beträgt.

b) gegeben ist s=10cm
D=3333,33 N
F=50.000 N aus den vorherigen aufgabe 1a)

gesucht: m

m= F/g= 50.000N / 10m/s² = 5000

die maximale ladung beträgt 5000 N
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5783
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 22. Nov 2013 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

"Federstarre" hab ich noch nie gehört. Meinst Du etwa "Federkonstante"?
Edit: OK, ich sehe gerade, dass man zu "Federkonstante" auch Federstarre sagen kann. Hatte ich noch nie gehört...

Bei der b): Erstens verstehe ich da Deine Einheiten schonmal gar nicht.
Dann ist doch klar, dass man jetzt natürlich nicht mehr von den 50000N ausgehen soll, sonst kommt man doch gerade wieder auf die 5t aus a). Aber das entsprach ja einem Federweg von 15cm und nicht 10cm.
Das kann so also nicht stimmen, oder?

Gruß
Marco


Zuletzt bearbeitet von as_string am 23. Nov 2013 10:51, insgesamt einmal bearbeitet
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 22. Nov 2013 22:15    Titel: Antworten mit Zitat

ich wusste bei b) nicht welche Formel ich da einsetzen soll..
bei b) habe ich die 10 cm genommen, weil es in der Aufgabe stand. Oder warum muss man doch 15 cm nehmen wie bei a) ?


stimmt wenigstens meine a) ?
Panda
Gast





Beitrag Panda Verfasst am: 23. Nov 2013 10:32    Titel: Antworten mit Zitat

Matriiix hat Folgendes geschrieben:
ich wusste bei b) nicht welche Formel ich da einsetzen soll..
bei b) habe ich die 10 cm genommen, weil es in der Aufgabe stand. Oder warum muss man doch 15 cm nehmen wie bei a) ?


stimmt wenigstens meine a) ?


A) stimmt, wobei man die Federkonstante meistens in N/m angibt.

B) Du hast nicht 10cm genommen. Du hast nur die Kraft aus A) wieder in Kg umgerechnet und dabei noch die Einheit verwechselt.

Du hast die Federkonstante, den Weg und die Schwerkraft.

Also erst die nötige Kraft ausrechnen F=D*L, dann die Kraft über F=m*g in Masse umrechnen.
Aber denk dran, es ist nach maximaler ENTladung gesucht. Also wie viel die auspacken dürfen.
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 23. Nov 2013 15:03    Titel: Antworten mit Zitat

also nochmal:

b)

gegeben ist D=3333,33 N/cm
g= 10m/s²
s= 15 cm


gesucht ist F (??)

Meine Lösung:


F=D*L => 3333,33 N/cm*15cm =49.999,95 N (was ist übrigens L? ich kenne nur s=Weg


F=m*g wie geht das jetzt weiter? woher weiß ich was m ist?
Panda
Gast





Beitrag Panda Verfasst am: 23. Nov 2013 16:29    Titel: Antworten mit Zitat

Matriiix hat Folgendes geschrieben:
also nochmal:

b)

gegeben ist D=3333,33 N/cm
g= 10m/s²
s= 15 cm


gesucht ist F (??)

Meine Lösung:


F=D*L => 3333,33 N/cm*15cm =49.999,95 N (was ist übrigens L? ich kenne nur s=Weg


F=m*g wie geht das jetzt weiter? woher weiß ich was m ist?


L ist die Auslenkung, ist das gleiche wie S.

Du hast wieder 15cm genommen.

Also nochmal:

Du hast einen LKW, der durch die Last um 15cm gesenkt wurde und durch ein Tor passt. Hub ist die Länge einer nicht gestauchten Feder minus die Länger der gestauchten Feder -> also die Auslenkung, oder auch S.

Die Federkonstante hast du. Jetzt rechnest du aus welche Kraft für eine Stauchung um 10cm nötig ist.
Diese Kraft rechnest du dann in eine Masse um. Das ist dann das BEladene Gewicht, also fast schon das was du suchst.
Du hast in A) doch auch eine Masse (5t) in eine Kraft (Newton) umgerechnet. Jetzt machst du das umgekehrt.

Aber am Ende der Aufgabe steht ja, dass das maximale ENTladegewicht gesucht ist, denk dran.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 23. Nov 2013 16:34    Titel: Antworten mit Zitat

Um es mal einfach auszudrücken: Der Lkw darf sich nur um 10cm heben, sonst passt er nicht mehr durchs Tor. Jetzt wende einfach das Hooke'sche Gesetz an



Und nun schaust Du mal, wo in dieser Gleichung Deine gesuchte Größe drinsteckt. Nach der löst Du die Gleichung dann auf.
Panda
Gast





Beitrag Panda Verfasst am: 23. Nov 2013 17:07    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Um es mal einfach auszudrücken: Der Lkw darf sich nur um 10cm heben, sonst passt er nicht mehr durchs Tor. Jetzt wende einfach das Hooke'sche Gesetz an



Und nun schaust Du mal, wo in dieser Gleichung Deine gesuchte Größe drinsteckt. Nach der löst Du die Gleichung dann auf.


Eigentlich ist Hub aber:

Nicht gestauchte Feder - gestauchte Feder.

Dann dürfte er sich nur um 5cm heben. :|
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 23. Nov 2013 17:11    Titel: Antworten mit Zitat

Ich sehe dagegen den "Hub" als die Höhendifferenz, um die sich der Lkw beim Entladen "hebt" ("Hub" und "heben" haben denselben Wortstamm).
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 23. Nov 2013 18:37    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Um es mal einfach auszudrücken: Der Lkw darf sich nur um 10cm heben, sonst passt er nicht mehr durchs Tor. Jetzt wende einfach das Hooke'sche Gesetz an



Und nun schaust Du mal, wo in dieser Gleichung Deine gesuchte Größe drinsteckt. Nach der löst Du die Gleichung dann auf.


F wird ja dann gesucht..

h= F/D => F=h/D

weiß gar nicht was h ist.
uns wurde nur die Formel F=D*s bekommen
Juvan
Gast





Beitrag Juvan Verfasst am: 23. Nov 2013 19:50    Titel: Antworten mit Zitat

zurück zu a)
die Federstarre ist falsch.
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 23. Nov 2013 20:44    Titel: Antworten mit Zitat

Also Leute, irgendwie verwirrt ihr mich alle.

Die einen sagen die a) wär richtig, aber dann hieß es später, es ist doch falsch.

und bei der b) habe ich jetzt 5 verschiedene Formeln und irgendwie passt gar nichts richtig zusammen.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 24. Nov 2013 01:07    Titel: Antworten mit Zitat

Matriix hat Folgendes geschrieben:
meine lösung: F=m*g = 5000kg*10m/s²= 50.000 N
D= F/s = 50.000 N / 15 cm = 3333,33 N/cm


Juvan hat Folgendes geschrieben:
zurück zu a)
die Federstarre ist falsch.


Was soll denn daran falsch sein? Hier wird mit g=10m/s² gerechnet. Oder willst Du jetzt auch noch andeuten, dass es außer beim Hub auch zur Federstarre noch eine andere Definition gibt als die der Federkonstante?

Matriix hat Folgendes geschrieben:
und bei der b) habe ich jetzt 5 verschiedene Formeln und irgendwie passt gar nichts richtig zusammen.


Das liegt daran, dass niemand genau weiß, was mit "Hub" gemeint ist. Das kann nur der Aufgabensteller sagen. Vielleicht geht das aber auch aus der originalen Aufgabenstellung hervor. Denn das, was Du hier abgeliefert hast, ist sicherlich nicht der originale Wortlaut. Könntest Du den mal posten?

Du könntest ja einmal für den Hub 5cm einsetzen und einmal 10cm, und dazu dann die zugehörige maximale Entladungsmasse bestimmen. Die Gültigkeit des Hooke'schen Gesetzes als einzige hier anzuwendende Formel wird davon nicht beeinflusst.

Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 24. Nov 2013 15:49    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Matriix hat Folgendes geschrieben:
meine lösung: F=m*g = 5000kg*10m/s²= 50.000 N
D= F/s = 50.000 N / 15 cm = 3333,33 N/cm


Juvan hat Folgendes geschrieben:
zurück zu a)
die Federstarre ist falsch.


Was soll denn daran falsch sein? Hier wird mit g=10m/s² gerechnet. Oder willst Du jetzt auch noch andeuten, dass es außer beim Hub auch zur Federstarre noch eine andere Definition gibt als die der Federkonstante?

Matriix hat Folgendes geschrieben:
und bei der b) habe ich jetzt 5 verschiedene Formeln und irgendwie passt gar nichts richtig zusammen.


Das liegt daran, dass niemand genau weiß, was mit "Hub" gemeint ist. Das kann nur der Aufgabensteller sagen. Vielleicht geht das aber auch aus der originalen Aufgabenstellung hervor. Denn das, was Du hier abgeliefert hast, ist sicherlich nicht der originale Wortlaut. Könntest Du den mal posten?

Du könntest ja einmal für den Hub 5cm einsetzen und einmal 10cm, und dazu dann die zugehörige maximale Entladungsmasse bestimmen. Die Gültigkeit des Hooke'schen Gesetzes als einzige hier anzuwendende Formel wird davon nicht beeinflusst.





okay zugegebenermaßen, rechts befand sich noch ein Bild. Aber da war jetzt wirklich nur ein Bild drauf ohne irgendwelche Angaben. Und die Federung, aber genaueres steht ja bei der a), wie es aussieht.

ich verstehe das ja selbst nicht, daher schreibe ich es ja hierhin.
Erst sollte ich 10 cm, dann doch 15cm und dann ist dann alles falsch.
Und das mit "h" steht gar nicht auf unserem Formelblatt, also kann es gar nicht dran kommen... aber ich verstehe es ja nicht.
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 24. Nov 2013 15:56    Titel: Antworten mit Zitat

h= m*g/D => 50.000kg*10m/s² /3333,33 N/cm


=> 150 (??)
Panda
Gast





Beitrag Panda Verfasst am: 24. Nov 2013 16:46    Titel: Antworten mit Zitat

Matriiix hat Folgendes geschrieben:
h= m*g/D => 50.000kg*10m/s² /3333,33 N/cm


=> 150 (??)


S=L=h Big Laugh
Strecke=Länge=Hub

GvC hat für dich F=m*g eingesetzt, du musst das noch umstellen.
Das Problem ist irgendwie, du weißt nicht was du überhaupt suchst.

In Langsam:

In Aufgabenteil A) hast du über die Schwerkraft und die Masse eine Kraft berechnet. Dann über die Kraft mit der Stauchung/Strecke/Längenänderung/Hub eine Federkonstante.

In B) rechnest du jetzt mit dem Hub und der Federkonstante aus A) eine Kraft aus. Und diese Kraft rechnest du mit der Schwerkraft wieder in Masse um.

Was uns nicht klar ist:
Ist mit 10cm Hub gemeint, dass sich der Lastwagen um 10cm statt 15cm senken soll. Oder ist gemeint, dass er sich von seinen 15cm um 10cm heben soll - was ja dann nur noch 5cm senken wäre.
Also 5cm heben oder 5cm senken.

Da das aber schnell gerechnet ist kann man ja beides machen. Ich formuliere die Aufgabe mal für beide Fälle um:

A.1) Der Lastwagen ist mit 5t beladen und ist um 15cm gesunken. Er darf sich aber, um durchs Tor zu passen, nur um 10cm senken. Wie viel von den 5t dürfen ausgeladen werden damit er sich um 5cm hebt und durch das Tor passt?

A2) Der Lastwagen ist mit 5t beladen und ist um 15cm gesunken. Er darf sich, um durch das Tor zu passen, davon um maximal 10cm anheben (also am Ende um 5cm eingesunken sein). Wie viel von den 5t müssen ausgeladen werden damit er durch das Tor passt?



Es dürfen ~1666,6Kg entladen werden.

Zweite Möglichkeit machst du auf dem selben Weg.

Das Delta bedeutet es geht um die Streckendifferenz. Also wenn ich die Feder von 0 um 4cm stauche, ist 4cm. Wenn ich die Feder von 2 auf 6cm stauche ist auch 4cm.

Man könnte jetzt auch sagen F= D*s ist eh linear, man kann das auch einfach teilen, ich glaube aber nicht, dass das so gewollt ist.
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 24. Nov 2013 18:10    Titel: Antworten mit Zitat

Panda hat Folgendes geschrieben:
Matriiix hat Folgendes geschrieben:
h= m*g/D => 50.000kg*10m/s² /3333,33 N/cm


=> 150 (??)


S=L=h Big Laugh
Strecke=Länge=Hub

GvC hat für dich F=m*g eingesetzt, du musst das noch umstellen.
Das Problem ist irgendwie, du weißt nicht was du überhaupt suchst.

In Langsam:

In Aufgabenteil A) hast du über die Schwerkraft und die Masse eine Kraft berechnet. Dann über die Kraft mit der Stauchung/Strecke/Längenänderung/Hub eine Federkonstante.

In B) rechnest du jetzt mit dem Hub und der Federkonstante aus A) eine Kraft aus. Und diese Kraft rechnest du mit der Schwerkraft wieder in Masse um.

Was uns nicht klar ist:
Ist mit 10cm Hub gemeint, dass sich der Lastwagen um 10cm statt 15cm senken soll. Oder ist gemeint, dass er sich von seinen 15cm um 10cm heben soll - was ja dann nur noch 5cm senken wäre.
Also 5cm heben oder 5cm senken.

Da das aber schnell gerechnet ist kann man ja beides machen. Ich formuliere die Aufgabe mal für beide Fälle um:

A.1) Der Lastwagen ist mit 5t beladen und ist um 15cm gesunken. Er darf sich aber, um durchs Tor zu passen, nur um 10cm senken. Wie viel von den 5t dürfen ausgeladen werden damit er sich um 5cm hebt und durch das Tor passt?

A2) Der Lastwagen ist mit 5t beladen und ist um 15cm gesunken. Er darf sich, um durch das Tor zu passen, davon um maximal 10cm anheben (also am Ende um 5cm eingesunken sein). Wie viel von den 5t müssen ausgeladen werden damit er durch das Tor passt?



Es dürfen ~1666,6Kg entladen werden.

Zweite Möglichkeit machst du auf dem selben Weg.

Das Delta bedeutet es geht um die Streckendifferenz. Also wenn ich die Feder von 0 um 4cm stauche, ist 4cm. Wenn ich die Feder von 2 auf 6cm stauche ist auch 4cm.

Man könnte jetzt auch sagen F= D*s ist eh linear, man kann das auch einfach teilen, ich glaube aber nicht, dass das so gewollt ist.



Also es ist so gemeint, dass der LKW beim Entladen sich um 15 cm erhob.
Dabei stößt er sich oben an einem Tor, da der LKW zu beladen ist.

Bei 10 CM höhe würde der LKW gerade noch so durch das Tor passen. Er kann also durchfahren.

Die Frage ist also, wie viel Gewicht (maximale Entladung) er laden darf.

Welche Formel ist das dann?
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 24. Nov 2013 18:11    Titel: Antworten mit Zitat

Kurzfassung:

Er muss sich um 5 cm senken, damit er durch das Tor fahren kann
Panda
Gast





Beitrag Panda Verfasst am: 24. Nov 2013 18:32    Titel: Antworten mit Zitat

Matriiix hat Folgendes geschrieben:


Also es ist so gemeint, dass der LKW beim Entladen sich um 15 cm erhob.
Dabei stößt er sich oben an einem Tor, da der LKW zu beladen ist.

Bei 10 CM höhe würde der LKW gerade noch so durch das Tor passen. Er kann also durchfahren.

Die Frage ist also, wie viel Gewicht (maximale Entladung) er laden darf.

Welche Formel ist das dann?



Matriiix hat Folgendes geschrieben:
Kurzfassung:

Er muss sich um 5 cm senken, damit er durch das Tor fahren kann


Es ist so gemeint, dass sich der LKW beim BEladen um 15cm abgesenkt hat.

Und und entweder sind zum Torrand noch 5cm oder 10cm Platz - je nach Interpretation von "Hub".

Die Frage ist: Wie viel darf ich auspacken, damit der LKW noch durchfahren kann.


Du hast alle Formeln. Habs auch einmal vorgerechnet.
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 24. Nov 2013 19:42    Titel: Antworten mit Zitat

Also bei deinem Fall A1) ist es ja so, dass du davon ausgegeangen bist, dass sich der LKW um 5cm anhebt.


wie geht dann die Rechnung, wenn der LKW sich um 5cm senken muss?
ich habe jetzt die gleiche Berechnung genommen wie du bei A1), weil die Differenz auch bei dem Senken sich um 5 cm handelt.

also müsste dann auch 1666,6 kg rauskommen oder net?
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 24. Nov 2013 19:45    Titel: Antworten mit Zitat

Dürfen also von den 5000 kg nur 1666,66 entladen werden?
Panda
Gast





Beitrag Panda Verfasst am: 24. Nov 2013 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

Matriiix hat Folgendes geschrieben:
Dürfen also von den 5000 kg nur 1666,66 entladen werden?


Wenn das Ding beladen 2m hoch ist.

1666,66Kg ausgeladen: 2,05m hoch.
3333,22Kg ausgeladen 2,1m hoch.
5000 kg ausgeladen, 2,15m hoch.

Alle 5cm 1666,66Kg.

Ich versteh nicht wie du die den ersten Teil der Aufgabe so einfach hinbekommen hast und den zweiten Teil nicht, wo es doch genau das Gleiche ist - nur rückwärts.
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