heute war ich aus krankheitsgründen leider nicht an der fh 
aber:
je länger ich darüber nachdenke, desto überzeugter bin ich, dass man diese aufgabe nicht zufriedenstellend lösen kann.
durch das gewicht des steines wird das seil gedehnt, aber leider gibts keine genauen angaben über das seil. verhält es sich wie eine feder oder eher wie ein gummiband, welche federkonstante hat es und vor allem wie weit es gedehnt wird.
man kann höchstens vermutungen anstellen.
meine (und ich glaube auch madcows) lösung setzt vorraus, das die bremskraft immer gleich ist, wie z.b. bei einem idealisierten auto das gleichmäßig bremst.
Trasher ist mit seinem lösungsvorschlag schon richtiger, obwohl ich im moment bezweifle, dass der komplett richtig ist.
noch ein paar spielereien meinerseits:
E.kin=0.5*m*v²
E.feder=0.5*k*x² (k=federkonstante)
F.feder=k*x umstellen nach k=F.feder/x und in Efeder einsetzen:
E.feder=0.5*F.feder*x
F.resultierend = -F.feder+m*g
...man könnte das ganze auch anders betrachten, indem man sagt, eine horizontale feder die um s gestaucht ist soll die masse m auf der strecke s auf v beschleunigen (nicht ganz richtig, da hier die gewichtskraft vernachlässift wird):
E.feder = E.kin
0.5*k*x² = 0.5*m*v² |*2
k*x² = m*v² | nach k umstellen
k = m*v²/x²
ich greife jetzt nochmal das beispiel mit den 10 zentimeter dehnung auf:
k = 50*9,9²/0.1² = 490050 N/M
damit haben wir die federkonstante des seils bei einer dehnung von 10 cm. das in F.feder=k*x eingesetzt ergibt:
F.feder = k * x = 490050 N/m * 0.1 m = 49005N
noch einfacher gehts, wenn man die letzten beiden formeln zusammenzieht:
F = m*v²/x
das sind ungefähr 5 Tonnen. das ist nur das ungefähre ergebnis für eine auslenkung von 10 zentimetern, bei 5 cm auslenkung sinds 10 tonnen, bei 20 cm sinds 2,5 tonnen. wir sehen also, mit größerer flexibilität des seiles kann seine maximale haltekraft gesenkt werden.
an der formel kann man auch sehen, dass alle die ohne dehnung des seiles rechnen falsch liegen, denn je kleiner die auslenkung wird (limes bilden), desto größer wird die benötigte kraft.
das wars erstmal, ich würd mich freuen, da noch ein par meinungen zu zu hören.
p.s.: ich bin neu hier, gibts noch mehr ungelöste physikformeln im forum?
aber:
je länger ich darüber nachdenke, desto überzeugter bin ich, dass man diese aufgabe nicht zufriedenstellend lösen kann.
durch das gewicht des steines wird das seil gedehnt, aber leider gibts keine genauen angaben über das seil. verhält es sich wie eine feder oder eher wie ein gummiband, welche federkonstante hat es und vor allem wie weit es gedehnt wird.
man kann höchstens vermutungen anstellen.
meine (und ich glaube auch madcows) lösung setzt vorraus, das die bremskraft immer gleich ist, wie z.b. bei einem idealisierten auto das gleichmäßig bremst.
Trasher ist mit seinem lösungsvorschlag schon richtiger, obwohl ich im moment bezweifle, dass der komplett richtig ist.
noch ein paar spielereien meinerseits:
E.kin=0.5*m*v²
E.feder=0.5*k*x² (k=federkonstante)
F.feder=k*x umstellen nach k=F.feder/x und in Efeder einsetzen:
E.feder=0.5*F.feder*x
F.resultierend = -F.feder+m*g
...man könnte das ganze auch anders betrachten, indem man sagt, eine horizontale feder die um s gestaucht ist soll die masse m auf der strecke s auf v beschleunigen (nicht ganz richtig, da hier die gewichtskraft vernachlässift wird):
E.feder = E.kin
0.5*k*x² = 0.5*m*v² |*2
k*x² = m*v² | nach k umstellen
k = m*v²/x²
ich greife jetzt nochmal das beispiel mit den 10 zentimeter dehnung auf:
k = 50*9,9²/0.1² = 490050 N/M
damit haben wir die federkonstante des seils bei einer dehnung von 10 cm. das in F.feder=k*x eingesetzt ergibt:
F.feder = k * x = 490050 N/m * 0.1 m = 49005N
noch einfacher gehts, wenn man die letzten beiden formeln zusammenzieht:
F = m*v²/x
das sind ungefähr 5 Tonnen. das ist nur das ungefähre ergebnis für eine auslenkung von 10 zentimetern, bei 5 cm auslenkung sinds 10 tonnen, bei 20 cm sinds 2,5 tonnen. wir sehen also, mit größerer flexibilität des seiles kann seine maximale haltekraft gesenkt werden.
an der formel kann man auch sehen, dass alle die ohne dehnung des seiles rechnen falsch liegen, denn je kleiner die auslenkung wird (limes bilden), desto größer wird die benötigte kraft.
das wars erstmal, ich würd mich freuen, da noch ein par meinungen zu zu hören.
p.s.: ich bin neu hier, gibts noch mehr ungelöste physikformeln im forum?
