Flaschenzug

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Ahja! Verstanden!
Danke

Das nächste Problem:

Wenn man bei einem Flaschenzug die tragenden Seile, die Masse (FG=FHub) hat.

Kann man dann die mech. Arbeit W am Zugseil und am Körper ausrechnen, indem man ein Verhältnis setzt?!

Also z.B. 20N pro 1 m oder so was?!

mfg
neon]microstar

[as_string: Ich habe das mal abgetrennt. Für mehr Übersicht...]

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Irgendwie habe ich glaube ich Deine Frage nicht 100%-ig verstanden.
Aber wieso "Verhältnis"? Rechne doch einfach mit Deiner Formel:
Kraft soll z. B. F = 20N sein.
Der Körper wird um 1m in Richtung der Kraft bewegt.
Also ist W = 20N * 1m = 20J
Wenn Du ihn weiter bewegst, also z. B. 2m, dann ist die Arbeit dafür doppelt so groß. Wenn die Kraft größer ist, also z. B. 40N, dann ist die Arbeit auch schon bei einem Meter doppelt so groß, wie bei der halben Kraft von 20N.

Gruß
Marco

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Das Problem ist ja nur:
Ich weiß ja nur FHub (=500N).
Dann auch noch FZug, da FZug=FHub/n;n=tragende Seile
Also: FZug=125N
Aber ich weiß keinen Weg, deswegen "Verhältnis".

mb
mfg
neon]microstar

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Es muß an beiden Enden gelten: Kraft * Weg am Zugseil = Kraft * Weg am Hubseil.
Wenn Du also mit einem Hub von 20N etwas um 1m bewegst, hast am anderen "Ende" aber nur noch 1/n der Kraft, dann muß der Weg auch um den Faktor n länger sein.
Das kann man ja bei einem Flaschenzug auch geometrisch sehen. Wenn sich die Flasche um ein bestimmtes Stuck x anhebt, dann werden ja n Seilstücke um dieses Stück x verkürzt, was dann am Ende rauskommen muß. Du mußt also das Seil n mal x ziehen, um die Flasche um die Strecke x zu heben.
Umgekehrt verteilt sich die Kraft aber auf n Seilstücke, so dass die Kraft nur noch 1/n ist.
Wenn Du aber F*s rechnest, dann kommt jedesmal das selbe raus. Die Kraft wird um den selben Faktor kleiner, wie die Strecke größer wird.
Vielleicht ist das einfacher vor zu stellen, wenn Du Dir ein Fahrad denkst. Dort trittst Du mit einer bestimmten Kraft in die Pedale. Je kleiner der Gang ist, desto weniger Kraft zum Treten, aber Du mußt schneller Treten (längere Strecke pro Zeit) und umgekehrt.

Gruß
Marco

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Irgendwie reden wir aneinander vorbei:

Ich möchte wissen, wie dabei die ARBEIT am Zugseil und die Arbeit am Körper auszurechnen sind, da man ja nur die Zug und Hubkraft kennt. Nicht den weg?!

mb
mfg
neon]microstar

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Richtig: Die Arbeit kannst Du erst ausrechnen, wenn Du eine Strecke hast. Das ist richtig.
Aber: Die Arbeit, die Du reinsteckst, indem Du an dem Seil eine bestimmte Strecke ziehst, ist die selbe Arbeit, die in das zu hebende Gewicht gesteckt wird, egal um welche Strecke Du ziehst, weil das Kraftverhältnis und das Wegverhältnis beide von der Übersetzung durch den Flaschenzug abhängen.

Gruß
Marco

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Gut.

Aber: Wie rechne ich dann die ARBEIT AUS???
ich hab doch nur die Kraft, VERHÄLTNIS???
Variable in die Gleichung???

mb
mfg
neon]microstar

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hast Du vielleicht eine konkrete Aufgabe? Normalerweise ist es ja so, dass Du weißt, um welche Strecke Du am Seil gezogen hast. Damit weißt Du auch, um wieviel die Flasche angehoben wurde, nämlich gerade um 1/n mal die Strecke, die Du das Seil gezogen hast.

Ohne eine Strecke zu kennen, kannst Du die Arbeit nicht ausrechnen.

Gruß
Marco

//Edit:
Du kannst nur sagen:
Arbeit am Seil:

und Arbeit an der Flasche:

Dabei weißt Du, dass:

und:

Damit ist dann:

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Hier ist die Aufgabe:

"Ein 50 kg schwerer Körper wird mit einem Flaschenzug (4 tragende Seile) nach oben gezogen.
Berechne die mech. Arbeit,
a) die am Zugseil verrichtet wird!
b) die direkt am Körper verrichtet wird."

Bitte schön.
mfg
neon]microstar

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Genau: Dabei sollst Du das für eine beliebige Strecke s am Seil ausrechnen. Schau Dir den Edit in meinem vorherigen Post mal an. Du brauchst nicht einen konkreten Zahlenwert für die Arbeit, sondern nur zu zeigen, dass die Arbeit, die man reinsteckt (also die Arbeit am Seil) gleich der Arbeit ist, die durch den Flaschenzug verrichtet wird (also an der Flasche). Wie groß das zahlenmäßig ist ist dabei egal, wenn Du zeigen kannst, dass es für jede beliebige Strecke gleich ist.

Gruß
Marco

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Ein Letztes noch:

Die Arbeit die direkt am Körper, also der Flasche verrichtet wird hat mit Hubweg/kraft zu tun, am Seil mit Zugweg/kraft???

Also gilt für diese Aufgabe:

(a)W=125N(=Zugkraft)*(4*sHub)(=sZug)
(b)W=500N(=Hubkraft)*(sZug/4)(=sHub)

Daraus folgt: (a)=(b)
oder?

mfg
neon]microstar

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Ja, genau das sollst Du bei dieser Aufgabe zeigen, denke ich. Thumbs up!

Gruß
Marco

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

Cool, das die Gleichungen stimmen?

Man kann ja nur eine Variable einsetzen oder geht da noch was anderes, du als Student... Augenzwinkern

Noch eine Frage, die letzte: "Ein Fahrzeug wird beschleunigt".
Hier wird ja mechanische Arbeit verrichtet und zwar im Motor durch die Beschleunigungskraft und den Weg. Diese Arbeit wird dann auf die 2 Achsen übertragen.
-> stimmt das???

mb
mfg
neon]microstar

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Ja, könnte man wahrscheinlich so ausdrücken. Wobei ich eher sagen würde: Die Arbeit wird durch die beiden Achsen übertragen, bzw. mit den Rädern, das Getriebe, etc...

Gruß
Marco

neon]microstar · Anmeldungsdatum: 29.06.2006 Beiträge: 16 Wohnort: Neuhof-Kauppen / Hessen

OK!

Vielen dank für die Aufmerksamkeit! Augenzwinkern

Bis wieder mal

mfg
neon]microstar