Helikopter mit Seil (Physikproblem)?
Was ist die Antwort auf diese Frage? Mein Bauchgefühl sagt B, aber ich glaub auch nur für hohe Geschwindigkeiten. Ich weiß nicht.
Der Text ist so klein, dass ich ihn nicht lesen kann.
Hm also an meinem Handy ist er scharf und leserlich beim Zoom
7 Antworten
Denke mal die Geschwindigkeit hängt von der Ausgangslage des seils ab.
Im Regelfall müsste es aber b sein. Da ist auch die Struktur des seiles und das Gewicht wichtig.
Normales Seil. Normale Geschwindigkeit. B.
Nein Fliehkraft wirkt keine wenn der Helikopter sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.
Jo. Stimmt. Na dafür wird es auch eine Verteilung Formel geben.
Für den Luftwiderstand gibts sogar mehrere je nachdem wie genau du den betrachten willst, aber die einfachste ist:
F = c*v²
https://www.youtube.com/watch?v=q-_7y0WUnW4
Hier wurde die Frage Experimentel beantwortet.
Die richtige Antwort ist B. Da der Luftwiderstand anscheinend gleich dem Seilgewicht ansteigt und somit die resultierende Kraft immer den selben Winkel hat.
Eindeutig C. Alle, welche für die Antwort B gestimmt haben, hatten vergessen, dass das Seil ein Eigengewicht hat und diese Gewichtskraft weiter oben erheblich stärker zum Tragen kommt, als weiter unten.
https://www.youtube.com/watch?v=q-_7y0WUnW4
Hat mich überrascht aber anscheinend stimmt doch B, da Luftwiderstand und Seilgewicht im selben Maße nach oben hin zunehmen und sich somit immer der selbe Angriffswinkel der resultierenden Kraft ergibt.
Ja hab gerade das Video in meinem Feed gesehen und direkt die Frage noch rausgesucht, weil ich dachte das könnte hier eventuell für alle interessant sein die sich damit beschäftigt haben.
C, weil Luftwiderstand und Geschwindigkeit überall am Seil gleich sind, aber das Eigengewicht des Seils das obere Ende stärker nach unten zieht als das untere Ende.
Da sagt dir dein Bauchgefühl das Richtige.
Begründung:
Betrachten wir einen kurzen Seilabschnitt. Auf den wirken insgesamt 3 Kräfte: Luftwiderstand, Eigengewicht, Gewicht des Restseiles, das noch unten dran hängt.
Das Seil wird sich nach der Resultierenden aller drei Kräfte ausrichten, denn es kann Kräfte nur in Längsrichtung, aber nie in Querrichtung übertragen.
Wie sieht nun die Resultierende aus? Luftwiderstand und Eigengewicht bleiben bei gleich langen Seilabschnitten gleich. Was sich ändert ist die Gewichtskraft des Restseiles, das noch unten dran hängt. Direkt am Heli ist diese Kraft sehr groß, denn da hängt noch das gesamte restliche Seil mit seinem Gewicht dran. Dadurch ist die senkrechte Komponenten der Gesamtkraft sehr groß auch gegenüber dem Luftwiderstand (Eigengewicht kann man fast vernachlässigen), sodass das Seil nach schräg unten zeigt, aber mehr nach unten.
Nun betrachten wird ein gleichlanges Stück Seil am Ende. Hier wirken nur noch der Luftwiderstand waagrecht und das geringe Eigengewicht senkrecht. Eine zusätzliche Kraft durch das Restseil, die nach unten zieht, gibt es nicht. Die Resultierende aus Luftwiderstand und Eigengewicht zeigt dann bei entsprechender Geschwindigkeit fast nur noch waagrecht nach hinten.
Fazit: mit zunehmender Entfernung vonm Aufhängepunkt am Heli wird die nach unten wirkende Kraft des Restseiles immer geringer, wodurch die Resultierende aus allen Kröäften immer mehr vom Luftwidertsnad dominiert wird und dadurch immer waagrechter wird. Das Seil hängt beim vorwärts fliegenden Heli also im Bogen herunter.
Ich habe gerade ein Video gefunden dazu gefunden und das Ergebnis hat mich dann doch überrascht hat aber zur Vermutung die ich in meiner Antwort angestellt habe
Ups, du hast Recht. Antwort C ist richtig (da ist das Seil nach hintengebogen) und dafür gilt auch meine Begründung. Dann wäre das Bauchgefühl doch falsch gewesen....
Hoppla hab mich in der Angabe verlesen es ist B. Da der Luftwiderstand nicht vernachlässigbar ist.