[Physik] Aufgabe zum Thema Flaschenzug?
Guten Abend,
ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die folgende Aufgabe perfekt zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen und leicht verständlichen Erklärungen.
- Ich verstehe den Verlauf des Seils leider noch nicht.
- Ist das nur ein Seil oder sind das mehrere Seile?
[Aufgabe]
Wenn die Last 200 kg wiegt, mit welcher Zugkraft muss man am Seilende ziehen (mit Pfeil markiert), um die Last anzuheben?
[Anderes Beispiel]
Das folgende Bild hat nichts mit meiner Frage zu der Aufgabe oben zu tun. Aber den Verlauf des Seils verstehe ich zum Beispiel hier bei diesem Bild gut (bei der Aufgabe, zu der diese Frage ist, verstehe ich es leider noch nicht):
[Frage zur Aufgabe]
Man sagt ja auch, was man an Kraft spart, muss man an Weg zusetzen. Aber hier kann doch nur an Weg zugesetzt werden, wenn sich das Seil auch komplett rausziehen lässt, oder nicht? Es sieht für mich so aus, als ob nur das eine obere Seil rausgezogen werden kann. Aber eventuell liege ich ja auch falsch und der Verlauf des Seils könnte natürlich auch anders sein.
Anbei meine bearbeitete Aufgabe
1 Antwort
In dieser Aufgabe sind es 2 Seile. Das eine führt von der Decke über die untere Rolle zur oberen Rolle, wo es an der Achse befestigt ist. Das Seil rechts oben führt von der Decke über die Rolle rechts zum losen Ende beim Pfeil.
Überlege: Wenn Du am losen Ende eine Strecke s1 nach oben ziehst, um welche Strecke s2 bewegt sich die Rolle rechts? Und um welche Strecke s3 wiederum als Folge die untere Rolle?
Das Produkt aus Kraft und Weg muss immer gleich sein (gleiche Arbeit), d.h. wenn Du mit der Kraft F eine Strecke s1 am losen Ende des einen Seils ziehst, muss für den Weg der unteren Rolle und die angreifende Gewichtskraft gelten
Deine Bearbeitung der Aufgabe sehe ich erst jetzt. Das Ergebnis ist richtig, die Begründung m.E. aber nicht ganz. "Die Last zieht gleichmässig an allen 4 Seilen" ist zumindest missverständlich. Es sind 2 Seile, und die beiden Seilkräfte sind nicht gleich (Seilkraft im Seil rechts oben 500N, Seilkraft im Seil links unten 1000N. Die Begründung kann einerseits über die Arbeit erfolgen. Oder, im statischen Fall, aus den Kräftegleichgewichten:
-Auf die Last wirkt die Gewichtskraft mit 2000N nach unten. Wenn die Last ruht oder sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, also nicht beschleunigt wird, müssen die Seilkräfte des linken Seils mit jeweils 1000N nach oben wirken.
-dasselbe gilt für die Rolle rechts: ruht diese oder bewegt sich diese mit konstanter Geschwindigkeit, so müssen die Seilkräfte des rechten Seils mit je 500N nach oben wirken, da die Seilkraft des linken Seils mit 1000N nach unten zieht.
Würde die Last nach oben beschleunigt, müsste man mit mehr als 500N ziehen, bei einer Beschleunigung nach unten mit weniger als 500N.