Mechanik: Walze über Hindernis?
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Wie groß muss die Kraft F sein, um die Walze über das Hindernis h zu ziehen? Masse m der walze, ihr radius und die höhe des hindernisses ist gegeben. Wie geht hier der Lösungsansatz? Ich hab kein plan,... :( danke!
2 Antworten
Deine Frage ist zwar schon älter, aber für die die das gleiche Problem haben: Ganz wichtig am Anfang- Freischneiden! Und überall wo die Walze etwas berührt Kontaktkräfte einzeichnen (mit/ohne Reibung). In deinem Fall muss die Bedingung dass die Normalkraft (also die die zwischen Boden und Walze ist) gleich Null ist gelten, weil dann die Walze sich vom Boden abhebt. Dann stell die Summe aller horizontale Kräfte und vertikalen Kräfte zusammen. Dann hast du eigentlich zwei Gleichungen und zwei Unbekannte: Deine gesuchte Kraft und die Kontaktkraft zwischen Hindernis und Walze, falls du noch eine hast, musst du noch eine Momentenbilanz machen. Durch geometrische Beziehungen kannst du nun die Winkel, die du brauchst, ausrechnen. Hoffe das war einigermaßen verständlich =)
ERstmal musst du den Drehpunkt berechnen, d.h. den Punkt, an dem die Wlze am Hindernis auftrifft. Je tiefer der liegt, desdo weniger kraft und umgekehrt. Diesen Drehpunkt nennen wir jetz mal D. Ausserdem nehmen wir den Mittelpunkt (Schwerpunkt) der Walze als Punkt S. Aus der Strecke zwischen beiden ergibt sich dein Hebel. Mit hilfe eines Kräfteparallelogramms kannst du jetzt die Resultierende Kraft F errechnen. Kleine Anregung: http://de.wikipedia.org/wiki/Kr%C3%A4fteparallelogramm
also kann ich das nur zeichnerisch lösen?
Nein - natürlich ist das erstmal eine Zeichnerische Lösung - aber die Länge der Vektoren lässt sich mit einfacher Geometrie anschliessend berechnen. Es liesse sich sicherlich auch eine Formel daraus entwickeln - aber ich denke in der Aufgabenstellung gehts ja auch um die herleitung der Lösung - nicht um das einsetzten von WErten in irgendeine formel. Und Mechanik hat nunmal erstmal was mit hebeln und Winkeln zu tun die man sich am besten erstmal grafisch vor Augen führt.
Ach ja - das hier brauchst du auch noch für die Lösung: http://de.wikipedia.org/wiki/Moment_%28Physik%29