Betonwürfel anheben.

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

Hi zusammen.
Ich bin Erstsemester im Studiengang Chemie für Ing. und habe gerade ein Problem einen Lösungsansatz für folgende Aufgabe zu finden:

http://www.physikerboard.de/files/aufgabe_180_128.png

Da wir in der Übung weiter sind als in der azugehörigen Vorlesung hatten wir die Thematik also in der Vorlesung noch garnicht... zumindest estimmt nicht so.
Hinzu kommt, dass ich Physik nur bis zur 10. Klasse hatte, danach hatte ich mich für Bio und Chemie entschieden smile

Die Frage die mich eigentlich am meisten Beschäftigt ist, welche Kräfte wo wirken und in welchem Zusammenhang sie stehen. önnte ich mir das erschließen, würde ich wahrscheinlich einen Lösungsweg finden.

Meine Gedanken bis jetzt waren:
Aufgrund der Rotationsbewegung des Körpers welche durch die Krafteinwirkung entsteht spielt das Drehmoment eine Rolle ( M=F*r*sin(a+45°))
Die Gewichtskraft die den Würfel nach unten Drückt... wobei ich mir nicht ganz sicher bin wie ich mit dieser Kraft umgehen soll, wenn der Würfel an einer Kante befestigt ist.

Bloß wie gehe ich jetzt weiter vor? Sind meine Erkenntnisse überhaupt richtig?
Vielen Dank jetzt schon für die Hilfe.

mfg Tamrin

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Drehmomente bezüglich dieser Achse / Kante beim Anheben im Gleichgewicht: Das von F und von G. Kannst Du die berechnen?

Packo · Gast

Tamrin,
die Gewichtskraft greift im Zentrum des Würfels an.

Was ist r in deiner Rechnung?

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

Also ich hab jetzt mit nem Physikstudenten gesprochen und ich glaube ich habs jetzt begriffen:
Die Gewichtskraft des Würfels verursacht auch ein Drehmoment (klingt zwat doof, aber das war mir so eigentlich garnicht klar smile

).
Jetzt habe ich einen Kraftvektor mit dem ich das Drehmoment überwinden muss. Richtung des Vektors (alpha) ist gegeben und ich muss nur noch die Länge herausfinden.

Also: Mg.... Drehmoment durch die Gewichtskraft ausgelöst.
Mg=m*g*(a/2) ... a/2 da ich ja den Angriffspunkt auf der Kraftlinie beliebig verschieben kann.

m =

* V
V = a³
=> m =

*a³

M... Drehmoment das größer sein muss als Mg, damit ich denwürfel anheben kann.
M= F*l
l= (a+b)*cos(

)
b = a*tan(

)

... ein Haufen Einsetzen und Umformen...

M = F* a(cos(

)+sin(

))

da M > Mg sein muss

F* (a+b)*cos(

) >

*a³ * g * 0,5a

=> F >(

*a³ * g ) / 2* cos(

)+sin(

)

Und ausgerechnet: F > 6463,27

Teil b) ist einfach, deswegen geh ich da nicht weiter drauf ein.... einfache Extremwertaufgabe.

Ist Teil a), aber soweit richtig?

mfg

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Umständlich, aber richtig.

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

An eine einfachere Lösung wäre ich natürlich auch interessiert smile

mfg