Physik?

Hallo, eine Brechstange 1m lang, wird 10 cm unterm Stein geschoben( 4500N)

Wieviel Kraft um Ihn anzuheben?

Muss ich dann 90 mal 4500 N rechnen sind gleich 405.000 N um Ihn anzuheben.

Ist das richtig

Answer 1

[mihisu]

Muss ich dann 90 mal 4500 N rechnen sind gleich 405.000 N um Ihn anzuheben.

Nein, du hast hier einen Hebel. Als passenden Ansatz, kann man da die Drehmomente gleichsetzen, da du zum Heben des Steins ein gewisses Drehmoment nötig ist, welchem du andererseits mit einem Drehmoment (bewirkt durch die gesuchten Kraft) überwinden musst.

$r_1\cdot F_1=r_2\cdot F_2$

Außerdem sollte man doch mit etwas Verstand erkennen können, dass die Brechstange gerade dazu dienen soll den Stein leichter anheben zu können, die gesuchte Kraft also kleiner sein sollte als die Gewichtskraft des Steins. Daran kann man schon erkennen, dass 405000 N wohl nicht die richtige Lösung ist.

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Mit der gesuchten Kraft F₁ wirkt man auf einen Hebelarm der Länge r₁ = 1 m. Auf der anderen Seite muss man die Gewichtskraft F₂ = 4500 N des Steins überwinden, welche auf einen Hebelarm der Länge r₂ = 10 cm = 0,10 m wirkt.

$r_1\cdot F_1=r_2\cdot F_2$

$\rightarrow\ F_1=\frac{r_2}{r_1}\cdot F_2$

$\rightarrow\ F_1=\frac{0\text{,}10\ \text{m}}{1\ \text{m}}\cdot4500\ \text{m}=450\ \text{N}$

Answer 2

[HUMILEIN]

Nein, das ist Unsinn. Der Sinn hinter der Stange ist ja, dass du weniger Kraft aufwenden musst, als der Stein Gewichtskraft hat. Schau dir mal das Drehmoment an und wie es definiert ist. Dann sollte schnell klar werden, was zu tun ist. Stichwort: Hebelwirkung :)

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Physikstudent

Comments

[Neuland10]

Okay, logisch. Und wie rechne ich das?

[HUMILEIN]

@Neuland10

Naja, das Drehmoment sollte gleich sein auf beiden Seiten. M=F*a. Das kannst du dann gleichsetzten. F_1*a_1=F_2*a_2, mit a dem Abstand zum Drehpunkt. Du hast alles gegeben außer die Kraft F. Das heißt einfach nach der gesuchten Kraft umstellen. Eine Skizze macht es sehr deutlich.